Солистка оперы Михайловского театра.
Валентина Феденёва в 2007 году окончила Донецкую музыкальную Академию имени С. С. Прокофьева, где её педагогом был Николай Момот. В 2006 году, ещё будучи студенткой, она стала солисткой оперы Донецкого театра оперы и балета.
В 2010 году певица вошла в Молодёжную оперную программу Большого театра России под руководством Дмитрия Вдовина, в 2011-м стала приглашённой солисткой Большого театра.
С 2014 года Валентина Феденёва работала в театре «Санктъ-Петербургъ Опера», а в 2020 году присоединилась к оперной труппе Михайловского театра. В 2021 году за исполнение партии Натальи в опере «Опричник» артистка была удостоена Национальной оперной премии «Онегин».
Критики пишут о необыкновенно тёплом, красивом тембре певицы: «Чудесное, нежное сопрано Валентины Феденёвой задевает самые чувствительные струны зрительской души — такова огромная сила этой хрупкой артистки».