За час своєї наукової діяльності науковець зібрала та впорядкувала близько 50 тисяч археологічних експонатів. Загалом провела 44 польові розвідки та розкопки. В її творчому доробку близько 40 наукових праць — дослідження Трипільської культури, ранніх слов’ян та князівської доби.
Валерія Козловська навчалася на історико-філологічному відділенні Вищих жіночих курсів у Києві. В жовтні 1914 року на зборах історико-філологічного факультету Вищих жіночих курсів її було обрано хранителем Археологічного музею. Дипломна робота Козловської — «Славянские курганы и городища как исторический источник» — увійшла до збірки статей Археологічного музею ВЖК за 1914 рік.
Улітку того ж року тяжкохворий Вікентій Хвойка доручає їй самостійно проводити розкопки окремих ділянок у Білгородці. Перші самостійні археологічні розкопки Валерія Козловська проводить улітку 1916 року поблизу села Сушківка на Черкащині. З цих розкопок поселення Трипільської культури походить мальований глиняний посуд, антропоморфна пластика, особливу увагу привертає знахідка глиняної моделі «хатки».
Влітку 1919 року проводить розкопки слов’янського могильника біля села Віта-Поштова на Київщині. 1921 року вона діє у складі ініціативної групи щодо заснування Археологічного комітету при ВУАН у допомозі місцевим музеям та товариствам охорони пам’яток старовини і мистецтва.
Розширення функцій Археологічного комітету привело до його перетворення у червні 1924 року на Всеукраїнський археологічний комітет (ВУАК) при ВУАН. Протягом усього часу діяльності ВУАК В. Є. Козловська була його дійсним членом, ученим секретарем археологічної й мистецтвознавчої секцій, поєднуючи при цьому велику організаційну роботу з активними польовими дослідженнями.
Як досвідчений археолог вона брала участь в археологічних розкопках курганів епохи бронзи та раннього заліза (Горбаківка, Семківка, Пилипча), могильників та поселень черняхівської культури (Ромашки, Жуківці, Дідівщина), обстежила городища та могильники давньоруського часу (Київ, Ржищів, Ходорів, Білогородка, Буки, Шарки, Біла Церква). У 1927–1932 роках працює в археологічній експедиції під керівництвом Д. І. Яворницького на Дніпробуді.
А з 1930 року проводить археологічні дослідження на горі Дитинка, також веде археологічні розкопки на горі Киселівці. Цього ж року виходять друком дві її праці: «Значення проф. В. Б. Антоновича в українській археології» та «Давні хрести у районі між Ржищевом і Ходоровим Київської округи». Тоді ж Козловську було призначено директоркою Археологічного музею.
Саме у ці роки проти інтелігенції провадилися репресії у всьому СРСР, але науковці в Україні звинувачувалися ще й у «буржуазному націоналізмі». Переслідування почались у зв’язку з так званою «справою Спілки Визволення України (СВУ)». Поштовхом до переслідувань археологів і музейних працівників було обвинувачення археології в СРСР, яка «ще не пережила своєї революції і досі залишається на дореволюційних, антисовєтських позиціях і є найбільш відсталою ділянкою серед історичних наук».
Від цього часу саму назву «археологія» як дореволюційну було заборонено і змінено «історією матеріальної культури». За ці роки «реорганізації» загинуло не тільки багато речей, але й музейних працівників. У липні 1933-го дійшла черга й до Козловської — її було «з роботи директора Археологічного музею негайно знято», заарештовано і звинувачено у належності до «контрреволюційної» організації «Спілка Визволення України».
На щастя, за відсутністю доказів Валерію Євгенівну було звільнено. Але у березні 1934 року кваліфікаційна комісія при Всеукраїнському історичному музеї не атестувала її, працювати за фахом стало неможливим.
У вересні 1941-го після окупації Києва нацисти видають наказ, щоб усі, хто працював у місті до окупації, продовжували роботу. Козловська починає працювати у новоствореному Крайовому музеї прадавньої та давньої історії. Науковими співробітниками музею розбиралися речі, складались огляди з ретельними реєстрами, готувалась експозиція.
Восени 1943 року, з наближенням лінії фронту, нацисти розробили плани вивезення культурних цінностей з України, в тому числі з Києва. Музейники за наказом пакували експонати і складали докладні списки речей, які німці готували до вивезення. Безумовно, Валерія Євгенівна Козловська розуміла, що одне лише те, що вона перебувала на окупованій німцями території, не залишало їй шансів для подальшого безпечного перебування у Києві.
Восени 1943-го Валерія Євгенівна назавжди покидає місто. Пізніше у своєму життєписі вона напише: «Емігрувавши, я мешкала деякий час у Здолбунові, Львові, Кракові. У Львові працювала в Археологічному музеї. Навесні 1944 року, під час евакуації Львівського музею, переїхала до Німеччини, до Гегштедта (на Дунаї), де працювала в Інституті праісторії, який зосередив у собі археологічні збірки, вивезені німцями з різних місць України».
1949 року Валерія Козловська стає дійсним членом УВАН в історико-філологічному відділі за спеціальністю «археологія» у Вінніпегу. З 1950 року живе у Нью-Йорку. Там підтримує наукові зв’язки, залучається до підготовки перших трьох томів «Енциклопедії українознавства» за редакцією В. Кубійовича. Була, зокрема, співавторкою статей у розділі «Археологія».
Останні роки життя вона мешкала в Ютиці (Нью-Йорк), де і завершила свій життєвий шлях 6 травня 1956 року. Її особистий архів зберігається в архіві-бібліотеці Української вільної академії у Нью-Йорку (США).
В Україні зберігається значна колекція предметів з розкопок Валерії Євгенівни Козловської. Про діяльність однієї з перших жінок-археологів України нагадують археологічні збірки у Краєзнавчому музеї міста Біла Церква Київської області та Національному музеї історії України.