Родилась в Тюмени и с раннего детства мечтала стать учителем.
В 1932-1935 гг. – после окончания Тюменского педагогического техникума работала учителем русского языка и литературы в Исетской школе крестьянской молодежи имени А.М. Горького.
В 1939 году после окончания Омского педагогического института им. А. М. Горького работала преподавателем русского языка и литературы в Тюменском педагогическом училище.
В годы Великой Отечественной войны преподавала в средней школе №25 города Тюмени. Ее работа была отмечена медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.»
С 1 июля 1945 года возглавила Тюменское педагогическое училище и руководила им в течение 12 лет.
В 1951 году Валентине Фёдоровне было присвоено звание «Заслуженный учитель школы РСФСР».
С 1957 года в течение восьми лет трудилась директором первой в области школы-интерната №1.
С 1962 года работала преподавателем Тюменского педагогического института, а с 1964 – преподавателем русского языка и литературы, методистом и руководителем педагогической практики в Тюменском педагогическом училище.
Избиралась депутатом Верховного Совета СССР пятого созыва, многократно была членом Городского комитета КПСС, депутатом Тюменского городского Совета депутатов трудящихся. Закончила свою трудовую деятельность в 1968 года.
За большие заслуги перед городом в развитии образования и воспитания молодежи Валентине Трофимовой в 1967 году присвоено Звание «Почетный гражданин города Тюмени». Она стала первой женщиной, удостоенной этого звания.
На доме по адресу Республики, 58 установлена мемориальная доска, в память о том, что здесь долгие годы жила В. Ф. Трофимова
