Valeria Seciu s-a născut la 1 august 1939 la Bucureşti într-o familie de oameni obișnuiți. De la vârsta de 6-7 ani asculta fascinată piese de teatru radiofonic, iar mai târziu a avut ocazia să meargă la spectacolele Teatrului Municipal.
A urmat cursurile Institutului de Teatru din București, la clasa lui A. Pop Marțian, între 1960-1964, avându-l ca asistent pe Octavian Cotescu, cel care, ulterior, avea să-i devină soț. Printre colegii săi de promoție s-au numărat mulți alți actori apreciați, ca Ion Caramitru, Ovidiu Iuliu Moldovan, Florina Cercel, Rodica Mandache, Virgil Ogășanu si Mircea Andreescu.
Valeria a înființat una din primele trupe independente de teatru, în anii '90
După absolvirea Institutului de Teatru și până în anul 1977, Valeria Seciu a jucat pe scena Teatrului Naţional „I.L. Caragiale” din Bucureşti, în spectacole precum „Enigma Otiliei” (1968), „Idiotul” (1969), „Cui i-e frică de Virginia Wolf?” (1970), „Regele Lear” sau „Richard al III-lea”, iar începând cu anul 1978, a jucat pe scena Teatrului Mic din Bucureşti potrivit Radio România Cultural.
În anii ’90, fără să părăsească scena Teatrului Mic, Valeria Seciu a înfiinţat Teatrul Levant, una dintre primele trupe independente de după revoluţie. De numele Teatrului Levant este legată o altă colaborare importantă a actriţei cu regizoarea Cătălina Buzoianu, la spectacolul „Pelicanul”, adaptat după August Strindberg. Această piesă a fost montată într-un spaţiu neconvenţional, într-un depozit al Sălii Dalles.
Valeria Seciu a jucat şi zeci de roluri în filme: „Înainte de tăcere”, „Ion: Blestemul pămîntului, blestemul iubirii”, „Vânătoare de vulpi”, „Adela” sau „Sunt o babă comunistă”.
Actrița s-a retras complet din viața publică în anul 2013, în urma ultimei sale apariții pe ecrane, în filmul „Roxane”. În 2015 a primit o stea pe aleea actorilor din Piața timpului din Capitală.