Þórunn Vala Valdimarsdóttir hóf ung tónlistarnám við Tónlistarskólann í Kópavogi og síðar Tónlistarskólann í Reykjavík. Þar stundaði hún nám á fiðlu og síðar á víólu hjá Guðmundi Kristmundssyni. Árið 2001 hóf hún söngnám hjá Ólöfu Kolbrúnu Harðardóttur í Söngskólanum í Reykjavík og lauk þaðan Burtfararprófi vorið 2006. Haustið 2008 hóf hún nám við Tónlistarháskólann í Utrecht, Hollandi hjá Charlotte Margiono og Jóni Þorsteinssyni. Þaðan lauk hún Bachelor of Music vorið 2012. Þórunn Vala hefur verið mjög virk í kórastarfi á Íslandi og sungið m.a. með Graduale Nobili, Kammerkór Langholtskirkju og Schola Cantorum. Þórunn Vala hefur komið fram sem einsöngvari á Kirkjulistahátíð í Hallgrímskirkju, Sumartónleikum í Skálholti, tónlistarhátíðinni Bergmál á Dalvík, Yo Opera í Hollandi og Næstved Early music festival í Danmörku. Þá hefur hún einnig komið fram á ljóðatónleikum í Hollandi og Belgíu. Þórunn Vala er núverandi meðlimur í Cantoque Ensemble og Barbörukórnum í Hafnarfirði. Einnig hefur hún sungið með kórum í Hollandi og þar á meðal með ‘Nederlands Concertkoor’. Með þeim tók hún þátt í uppfærslu Hollensku Óperunnar á óperunni 'Il prigioniero' eftir Dallapiccola og flutningi á Verdi Requem í Consertgebouw sumar 2010 í samstarfi við La Scala á Ítalíu. Þórunn Vala söng einsöng í verkinu Veni Creator eftir Szymon Kuran sem kom út á geisladisk árið 2007 en það var hans síðasta verk áður en hann lést. Þórunni Völu hlotnaðist sá heiður að vera valin ein af Tónsnillingum morgundagsins og hélt hún kammertónleika ásamt strengjakvartett og Kristni Erni Kristinssyni píanóleikara í Hörpu í janúar 2014 eftir heimkomu ú námi í Hollandi. Þórunn Vala er einn af stjórnendum Tónlistarhátíðarinnar New Music for String og tók hún þátt í frumflutningi á verkinu Immaterial / fleeting eftir Þráinn Hjálmarsson á hátíðartónleikum hátíðarinnar í Norðurljósum í ágúst 2019. Þórunn Vala tók þátt í flutningi Cantoque Ensemble og Barokkbandsins Brák á Jóhannesarpassíu Bach í Langholtskirkju í Nóvember 2019. Nú síðast stóð Þórunn Vala fyrir barokk tónleikum í Hjallakirkju, Hið tilfinningaþrungna Barokk, í samstarfi við Vetrarhátíð í Kópavogi og lista- og menningarráði Kópavogs en tónleikarnir fóru einnig fram á Hólahátíð 2021. Þórunn Vala hefur einnig lokið meistaranámi í Hagnýtri menningarmiðlun við Háskóla Íslands.