Валентина Талызина родилась 22 января 1935 года в Омске. Сначала она училась в местном сельхозинституте, но бросила его и поступила в ГИТИС.
В кино она дебютировала в 1963 году, славу ей принесла роль Алевтины в фильме «Зигзаг удачи» (1968).
Талызина снималась в фильмах «Ирония судьбы, или С легким паром!» (1975), «Афоня» (1975), «О бедном гусаре замолвите слово» (1980), озвучивала маму Дяди Федора в мультфильме «Простоквашино».
