Gimė 1904 m. vasario 24 d. Mokslą pradėjo Petrapilyje (Sankt Peterburge). 1915 m. baigė Petrapilyje lietuvišką privačią pradžios mokyklą ir tris Kotrynos gimnazijos klases (1918).
1919 m. iš Petrapilio Valerija sugrįžo į Lietuvą ir pradėjo mokytojauti kaimo (Malikų, Kėriškių, Guntauninkų, Kelpučių) pradžios mokyklose. 1924 m. ji įstojo į Vilniaus lietuvių švietimo draugijos „Rytas“ mokytojų seminarijos III-jį kursą. Baigė seminariją 1927 m. ir grįžo mokytojauti į to paties krašto „Ryto“ draugijos pradžios mokyklas. 1930–1933 m. mokytojavo Lietuvos „Kultūros“ draugijos mokykloje tėvo gimtinėje Lazinkuose (Švenčionių apskr.). 1933 m. V. Čepulytė persikėlė gyventi į Vilnių ir pradėjo ruoštis egzaminams brandos atestatui gauti. 1934 m. Vytauto Didžiojo vardo gimnazijoje iš viso gimnazijos kurso eksternu išlaikė egzaminus ir gavo brandos atestatą. Tais pačiais metais V. Čepulytė įstojo į Vilniaus Stepono Batoro universiteto Gamtos-matematikos? fakultetą geografijos specialybę. Universitetą ji baigė 1939 m. ir gavo filosofijos magistro mokslinį laipsnį už darbą „Gardino žemės šiaurės rytai. Geografiniai bruožai“.
Baigusi universitetą dar kurį laiką dirbo pedagoginį darbą Vilniaus gimnazijose: 1939–1940 m. – inspektore ir geografijos mokytoja Vilniaus IV lenkų mergaičių gimnazijoje, o 1940–1941 m. – Birutės (lietuvių mergaičių) gimnazijos direktore. Perėjusi dirbti į Švietimo liaudies komisariatą (Pradinių ir vidurinių mokyklų valdybos viršininke), pastarojoje mokykloje liko dirbti mokytoja. 1941 m. tuometinis Mokslų Akademijos Geologijos ir geografijos instituto direktorius J. Dalinkevičius pakvietė V. Čepulytę dirbti į institutą laisvai samdoma asistente. Šiame institute, kurio pavadinimas ir priklausomybė ne kartą keitėsi, ji dirbo(1941 – 1974) asistente, jaunesniąja moksline darbuotoja, vyresniąja moksline darbuotoja, poskyrio ir sektoriaus vadove, vyresniąja moksline darbuotoja–moksline konsultante. Nuo 1944 – 1945 m. ji dar dirbo ir Istorijos institute Archeologijos poskyrio vadove.
Pradėjusi dirbti institute V. Čepulytė parengė mokslinį darbą „Lietuvos TSR moreninių priemolių stratigrafiniai tipai“, už kurį 1948 m. jai buvo suteiktas geografijos mokslų kandidatės laipsnis. Ji buvo pirmoji Lietuvos geografė, gavusi tokį aukštą mokslinį laipsnį. Apsiginusi disertaciją V. Čepulytė kuriam laikui atsidėjo Lietuvos geomorfologinių problemų sprendimui. Ji sudarė Lietuvos geomorfologinį žemėlapį masteliu 1:500 000, paskelbė keletą straipsnių reljefo morfogenezės, geomorfologinio rajonavimo, geomorfologinio žemėlapio sudarymo ir kt. klausimais. V. Čepulytė aiškindama deglaciacijos procesus laikėsi kiek kitokios mokslinės koncepcijos nei kiti to meto Lietuvos geomorfologai. Reljefo formų susidarymą ji siejo daugiau su pasyviuoju (negyvuoju) ledynu, o kiti – su aktyviuoju ledynu.
Vėliau V. Čepulytė pakeitė mokslinio darbo kryptį – vėl pradėjo tyrinėti kvartero nuosėdų sandarą bei paleogeomorfologinius paviršius. 1958–1968 m. laikotarpiu ji paskelbė keliolika straipsnių. Juose daugiausia nagrinėjama ikikvarterinis (subkvarterinis) Lietuvos reljefas, svarbesnių pleistoceno laikotarpių reljefai, atskirų regionų kvartero storymės sandara, jos susidarymo raida ir kiti panašūs klausimai. 1968 m. už šiuos mokslinius straipsnius V. Čepulytei buvo suteiktas jau geologijos-mineralogijos mokslų daktarės (dabar fizinių mokslų habilituoto daktaro) laipsnis.
Per 46 savo mokslinio darbo metus ji paskelbė 77 mokslinius straipsnius, parašė kelias mokslines ataskaitas, prisidėjo rengiant daugelį kolektyvinių ataskaitų, organizavo ir dirbo mokslinėse ekspedicijose. Daug kartų skaitė mokslinius pranešimus Sąjunginėse ir respublikinėse konferencijose.
V. Čepulytė visą gyvenimą buvo aktyvia visuomenininke. Kartu su M. Krinickaite parašė keletą trumpų kūrinėlių (apie to meto kaimo žmonių svarbiausias problemas), skirtų daugiausia klojimų teatrams, organizuodavo jų pastatymus. 1930 m. buvo išrinkta į Švenčionių mokytojų sąjungos skyriaus valdybą (iždininke). Studijuodama ji buvo aktyvia Vilniaus lietuvių studentų sąjungos nare, rašė straipsnelius į „Vilniaus žodį“. Sovietinės okupacijos metais V. Čepulytė ne kartą buvo išrinkta Vilniaus miesto deputate (1948 – 1955), Aukščiausiosios tarybos deputate (1955–1958), dalyvavo Moterų taikos šalininkių II suvažiavime Maskvoje (1959), Baltijos šalių Taikos savaitėje Demokratinėje Vokietijoje (Rostoke, 1959 m.), buvo daugelio mokslinių tarybų, sąjungų, komisijų ir draugijų nare. Už mokslinį darbą ir visuomeninę veiklą buvo apdovanota „Darbo raudonosios žvaigždės“ ordinu (1950 m.), medaliais, Aukščiausiosios tarybos prezidiumo, Mokslų akademijos prezidiumo bei Instituto direkcijos garbės raštais, padėkomis. 1965 m. jai buvo suteiktas nusipelnusios kultūros veikėjos garbės vardas.
V. Čepulytė mirė 1987 m. lapkričio 12 d. Palaidota Antakalnio kapinėse.
