Нина Валенская родилась в Горьком в семье военнослужащего. Несмотря на то, что в детстве мечтала стать химиком, окончила Горьковское театральное училище, после чего работала в театрах Пензы и Оренбурга.
С 1987 года живёт в Норильске и работает в местном драматическом театре, где исполнила много разноплановых ролей. Указом от 29 января 1996 году актрисе было присвоено звание заслуженной артистки России.
В 2009 году Нина Борисовне пришлось временно покинуть Норильск и переехать в Новосибирск к сыну Арсению.
С отъездом актрисы со сцены Норильского театра были сняты спектакли «Два старых краба с нежным панцирем» и «Вишнёвый сад» , для ролей Валенской в которых не нашлось замены. Однако, расставание длилось недолго — в 2010 году Нина Валенская вернулась в Норильск и в театр.