Валерия Хомякова родилась и выросла в Москве. Как и большинство женщин-летчиц, Хомякова пришла в авиацию после окончания аэроклуба, где она стала летчиком – инструктором. Как одну из лучших студенток ее всегда выделяли на воздушные парады и поручали ей наиболее ответственные номера программы. После начала войны Хомякова ушла добровольцем на фронт в ВВС, и вскоре ее, имевшую блестящую технику пилотирования, зачислили в 586-й истребительный авиаполк. Хомякова первой среди женщин — летчиц сбила в ночном бою самолет противника 24 сентября 1942 года, обороняя Саратов от бомбардировки. Погибла под Саратовом в 6 октября 1942 года при ночном взлете с аэродрома на самолете Як-1.