Valija Labrence dzimusi Daugavpilī muitas ierēdņa ģimenē 1925.gada 25.novembrī. Daugavpilī viņa arī uzsāka skolas gaitas. 1946.gadā viņa pabeidza Rīgas pilsētas 3.vidusskolu, 1951.gadā – Latvijas Valsts universitātes Filoloģijas fakultāti.
Pēc studiju beigšanas V.Labrence sāka strādāt par latviešu valodas un literatūras skolotāju Rīgas pilsētas 21.vidusskolā un paralēli gatavojās zinātniskajam darbam neklātienes aspirantūrā. 1954.gadā tapa pirmā publikācija – raksts par L.Paegles dzeju žurnālā „Karogs”. 1955.gadā Valija Labrence aizstāvēja filoloģijas zinātņu kandidātes disertāciju par Leona Paegles daiļradi, kas vēlāk pārtapa monogrāfijā „Leons Paegle”(1969).
1955.gadā Valija Labrence uzsāka darbu Latvijas Zinātņu akadēmijas Valodas un literatūras institūtā kā zinātniskā līdzstrādniece. No 1974. līdz 1988.gadam viņa vadīja institūta Literatūras vēstures nodaļas darbu. Te viņa nostrādāja līdz pat aiziešanai pensijā 1990.gadā.
Valijas Labrences galvenās zinātniskās intereses saistījās ar latviešu dzejas izpēti. Viņa bija viena no pirmajām, kas jau 50-jos gados rūpējas par to, lai K.Skalbes, V.Plūdoņa un citu „nevēlamu” dzejnieku darbi atkal nonāktu pie lasītājiem. Viņas sastādījumā, ar viņas priekšvārdiem un komentāriem iznāca K.Skalbes „Dzeja” (1957) un „Pasakas” (1958), Aspazijas „Izlase” (1959), V.Plūdoņa Raksti 3 sējumos (1974-1978), Jura Alunāna „Dziesmiņas” (1.-2., 1981, 1982) L.Paegles Kopotie raksti (1956-1958). V.Labrence ir līdzautore sešsējumu izdevumam „Latviešu literatūras vēsture”(1957-1963), „История латышской литературы” (1971), mācību grāmatai „Literatūras teorija” (1964), izdevumam „История всемирной литературы” (6.sēj., 1989). Viņa publicējusi rakstus par latviešu literatūru Latvijas un PSRS republiku enciklopēdijās. V.Labrence ir arī skolu mācību grāmatu līdzautore. Viņa bija viena no redzamākajām dzejas speciālistēm Latvijā, publicējot neskaitāmus rakstus un recenzijas par latviešu dzeju žurnālā „Karogs”, laikrakstos „Literatūra un Māksla”, „Cīņa” un citos preses izdevumos. Daudzus gadus viņa ziedojusi zinātniski vadošajam darbam, gatavojot Raiņa kopoto rakstu akadēmisko izdevumu.
V.Labrencei piemīta pedagoga talants - viņas vadībā izauga un strādāja prāvs jauno literatūras zinātnieku pulks.

Nav bijusi precējusies.