Родилась в г. Симе Челябинской области. Окончила Уральскую консерваторию. Солистка Екатеринбургского государственного академического театра оперы и балета (ранее — Свердловский театр оперы и балета) с 1946 по 1955 гг. Заслуженная артистка РСФСР (1954). Голос В. Китаевой отличался нежностью, мягкостью тембра, большой теплотой и естественностью. Она спела много ответственных партий лирико-колоратурного сопрано, покоряя публику исполнением ролей Виолетты, Джульетты, Розины, Лакме, Мими. В 1956 г. певица перешла на педагогическую работу в Уральскую консерваторию, где в течение 18 лет вела класс камерного пения.
-----------------
Рябухо А. Чаровница оперы : [о певице Валентине Китаевой] // Культура Урала. — 2018. — № 1 (янв.). — C. 20–22 : фот.
Прошина Н. М. «Она не пришла в театр, а ворвалась, как метеор!» : [биография оперной певицы Валентины Александровны Китаевой] // Архивы Урала. — 2015. — № 19. — C. 313–324 : фот.
Михайлова Р. Свет далекой звезды // Веси. — 2010. — № 6. — С. 27—32 : портр.
Курлапов Н. И. Валентина Александровна Китаева (1918—2004) // Уральская государственная консерватория им. М. П. Мусоргского : 75 лет истории. — Екатеринбург, 2009. — С. 365—366.
Лапина А. Звезды на все времена // Уральский рабочий. — 2008. — 15 янв.
Давыдова М. Стать звездой и остаться ею: [творчество Валентины Китаевой] // Культура Урала. — 2012. — № 2 (сент.). — С. 16–17 : ил.