Stýblová se narodila 4. června 1922 v Charbinu na severovýchodě Číny, kde tehdy její otec pracoval jako zeměměřič. Za války studovala hru na klavír a hudební teorii a krátce i učila. Na medicínu se dostala až po válce, to už byla vdaná a měla osmiměsíční dcerku, ale sen si splnila.
V roce 1973 byla jmenována vedoucí katedry neurologie a psychiatrie Lékařské fakulty hygienické Univerzity Karlovy (dnešní 3. lékařská fakulta UK). Ve škole působila až do začátku 90. let. V letech 1981 až 1990 rovněž zasedala ve Federálním shromáždění jako poslankyně za komunistickou stranu.
Kromě psaní odborných publikací se Stýblová věnovala také beletristické tvorbě. Ve svých knížkách o mezilidských vztazích a životních hodnotách s oblibou vycházela z jí důvěrně známého lékařského prostředí. K nejznámějším titulům Stýblové patří romány Nenávidím a miluji a především Skalpel, prosím, kde ukázala náročnou práci neurochirurga a který zfilmoval Jiří Svoboda s Miroslavem Macháčkem v hlavní roli. Její knihy byly přeloženy do 14 jazyků.
Mezi novější tituly z pera Valji Stýblové patří knížky Most přes řeku Léthé a Most sebevrahů, v nichž se dotkla citlivých témat eutanazie a sebevraždy.
V roce 1986 Stýblová obdržela za knihu Princ a Skřivánek cenu Hanse Christiana Andersena. Za rozsáhlý životopisný román o staviteli a mecenáši Josefu Hlávkovi nazvaný Lužanská mše dostala v březnu 2010 Cenu Boženy Němcové. Byla rovněž nositelkou čestného uznání Mezinárodního sdružení pro dětskou knihu (IBBY) za knížku Princ a Skřivánek o dětském přátelství.
