Елена Валаева родилась 1 апреля 1953 года в городе Жуковский Московской области. Окончила Всероссийский государственный университет кинематографии имени С. А. Герасимова (мастерская Бориса Бабочкина). Известность пришла к актрисе после запоминающейся роли Бетти Уайтхауз в кинофильме «Опасный поворот» режиссёра Владимира Басова: «изящно упакованная мерзость» — выражение Роберта Кэплена (сыгранного Юрием Яковлевым). Была женой кинорежиссёра Игоря Вознесенского, большинство своих ролей сыграла в его фильмах. Скончалась после продолжительной болезни 9 сентября 2010 года, на 58-м году жизни. Похоронена на Хованском кладбище.