Валентина Илларионовна Талызина родилась 22 января 1935 года в Омске. В 1940 году её семья переехала в Барановичи (Белоруссия). С началом Великой Отечественной войны им с трудом удалось эвакуироваться.
В 1958 году Валентина окончила Московский Государственный институт театрального искусства (ГИТИС) и была принята в труппу Московского академического театра имени Моссовета, на сцене которого актриса играла до конца жизни. Среди спектаклей с её участием: «Дядюшкин сон», «Царство земное», «Двое с большой дороги», «Мамаша Кураж и ее дети», «Мораль пани Дульской», «Пиковая дама», «Свадьба Кречинского» и другие.
Особенного успеха она добилась, играя в постановках режиссёра Романа Виктюка (роль Екатерины II в спектакле «Царская охота» – одна из самых любимых, «Уроки музыки»). Во многих спектаклях её партнером был Леонид Марков.
С 1963 года Талызина снималась в кино. Первой её ролью была Инна в фильме «Человек, который сомневается». В последующие годы на экране она воплотила более 100 персонажей, как крупных, так и эпизодических.
Лучшими её работами считаются Алевтина в «Зигзаге удачи», Валя в «Иронии судьбы, или С легким паром!», Людмила Ивановна в «Афоне», Сваха в «Женитьбе», Женя в фильма Сергея Бодрова-старшего «Непрофессионалы», Роза Сергеевна в сериале «Линии судьбы» и многие другие. В новом тысячелетии актриса снималась в сериалах: «Ленинград», «Достоевский», «Екатерина», «Кухня» и др.
Голосом Валентины Талызиной говорят мама Фёдора из «Простоквашино», героиня Барбары Брыльской в «Иронии судьбы». Также она блистательно работала на эстраде как чтица: в её репертуаре было много композиций по произведениям российских поэтов и прозаиков.
В 1985 году Валентине Илларионовне было присвоено звание Народной артистки РСФСР. Также она являлась лауреатом кинопремий «Золотой орёл», кавалером орденов Дружбы, Почёта и «За заслуги перед Отечеством» IV степени, членом Союза кинематографистов, Союза театральных деятелей, Национальной академии кинематографических искусств и наук России, Российской академии кинематографических искусств.
Скончалась Валентина Илларионовна Талызина 21 июня 2025 года в Москве после продолжительной болезни.
