Walentina Tierieszkowa urodziła się 6 marca 1937 roku w Maslennikowie w obwodzie jarosławskim. Jej ojciec był traktorzystą i poległ na froncie podczas fińsko-radzieckiej wojny. Matka do wojny pracowała w kołchozie, a później jako robotnica w fabryce w Jarosławiu.
Tierieszkowa studiowała w Wojskowym Instytucie Lotnictwa im. Żukowskiego w Moskwie, który ukończyła w 1969 roku jako inżynier kosmonauta. Zanim została kosmonautką, Tierieszkowa pracowała jako włókniarka w fabryce Krasnyj Pieriekop w Jarosławiu.
Walentina Tierieszkowa dwukrotnie wychodziła za mąż. W 1963 roku poślubiła kosmonautę Andrijana Nikołajewa. Miała z nim córkę Jelenę. Jej drugim mężem był generał major służby medycznej, dyrektor Centralnego Instytutu Traumatologii i Ortopedii Julij Szaposznikow.
Tierieszkowa otrzymała wiele medali i orderów. M.in. jest Bohaterką Związku Radzieckiego i laureatką Państwowej Nagrody Federacji Rosyjskiej. Kosmonautka jest honorowym obywatelem 18 miast na całym świecie. M.in.: Kaługi, Jarosławia, Karagandy, Bajkonuru, Witebska, Bratysławy.