Valeska Grisebach wurde 1968 in Bremen geboren und wuchs in Berlin auf. Sie studierte zunächst Philosophie und Literaturwissenschaft in Berlin, München und Wien; 1993 nahm sie ein Regiestudium an der Wiener Filmakademie auf, wo Peter Patzak, Wolfgang Glück und Michael Haneke zu ihren Lehrern gehörten. Ihr Abschlussfilm "Mein Stern" (2001), eine leise Liebegeschichte über zwei 15-Jährige, wurde auf dem Internationalen Filmfestival von Toronto mit dem FIPRESCI-Preis ausgezeichnet und gewann beim Turin Film Festival den Hauptpreis als Bester Film. In Deutschland erhielt Grisebach für "Mein Stern" den First Steps Award und war für den Grimme-Preis nominiert.

Auch Grisebachs zweiter Film "Sehnsucht" (2004-2006), eine weitgehend mit Laiendarstellern besetzte Beziehungsgeschichte, war ein großer Kritiker- und Festivalerfolg. Er feierte 2006 im Wettbewerb der Berlinale Premiere und lief auf zahlreichen weiteren Festivals. In Buenos Aires gewann er den Special Jury Award, auf dem Gijón International Film Festival den Grand Prix Asturias und auf dem Warschau International Film Festival einen Spezialpreis in der Sektion New Films, New Directors. Beim Festival des deutschen Films in Ludwigshafen wurde "Sehnsucht" mit dem Filmkunstpreis geehrt.

Für die Berliner Ausstellung "Schmerz", eine Gemeinschaftsausstellung des Berliner Medizinhistorischen Museums und des Hamburger Bahnhofs, erstellte Grisebach im Jahr 2007 den Video-Dokumentarfilm "Narben". Darin erzählen Menschen über ihre ungewollten oder gewollten Narben und die damit verbundenen Erinnerungen an den Schmerz. In den Jahren danach arbeitete Grisebach als Dozentin an der Deutschen Film- und Fernsehakademie Berlin (dffb) und fungierte als Drehbuch-Beraterin bei den Filmen "La Lisière - Am Waldrand" (FR/DE 2010),  "Die Ausbildung" (2011) und "Toni Erdmann" (2016).

Zwischen Juli und September 2015 drehte Grisebach schließlich ihren dritten Spielfilm: "Western" (DE/BG/AT/MC), eine Milieustudie über den sich zuspitzenden Konkurrenzkampf zwischen deutschen Bauarbeitern und den Bewohnern eines bulgarischen Dorfes. Knapp zwei Jahre später feierte "Western" bei den Filmfestspielen von Cannes 2017 in der Sektion "Un Certain Regard" Premiere; weitere Festivalaufführungen folgten. Im August 2017 startete "Western" in den deutschen Kinos. Kurz darauf wurde er in Ludwigshafen beim Festival des deutschen Films mit dem Filmkunstpreis (ex aequo mit "Casting") ausgezeichnet, im Februar 2018 folgte der Preis der deutschen Filmkritik für den besten Spielfilm des Jahres 2017 sowie für den Hauptdarsteller Meinhard Neumann. Beim Deutschen Filmpreis wurde Valeska Grisebach für die beste Regie nominiert, der Film erhielt eine Nominierung als bester Spielfilm.