Valérie Karsenti débute jeune sur les planches, participant dès l’âge de 15 ans à un stage aux Cours Florent, puis en intégrant par la suite l’Ecole de la rue Blanche à Lyon. Bien ancrée dans la scène théâtrale française, la comédienne se fait rapidement un nom et remporte en 2003 le Molière de la révélation théâtrale pour sa prestation dans la pièce "Un petit jeu sans conséquence" jouée au Théâtre La Bruyère.

En parallèle, Valérie Karsenti obtient de petits rôles au cinéma (Combien tu m’aimes ?, LOL, Le Hérisson) et s’essaie au doublage en interprétant les voix françaises de la princesse Jasmine dans la série Aladin ou encore de Mulan dans le film d’animation éponyme.

Mais la quadragénaire rencontre véritablement le succès en 2009 avec la série cocasse Scènes de ménages diffusée chaque soir sur M6. Elle y joue le personnage haut en couleur de Liliane, l’épouse hystérique de José, un pseudo Géo Trouvetou qui n’en finit pas de l’enquiquiner.

Puis, le petit écran se l’arrache, si bien que l’actrice jongle avec des programmes qui surfent sur un tout autre registre. Elle endosse alors le rôle de la sombre maquerelle Hortense Gaillac dans la série Maison close, celui d’Apolline Vremier dans la série politique Les Hommes de l’ombre, puis apparaît dans les premières saisons de Résistance et Marjorie.

Devenue une icône du paf, elle se retrouve en 2014 à l'affiche de la comédie populaire A toute épreuve, où elle renoue avec son personnage d’enquiquineuse professionnelle en incarnant Christine Mollet, une mère qui va prendre les choses en main pour que son fils décroche son bac.