Валентина Сорогожская родилась в Одессе. Отец – капитан дальнего плавания. Фамилия матери Хило́ва – девичья или по мужу, неизвестно. Такую же фамилию носила Валентина. Она занималась в Одесском хореографическом училище, однако не окончила курс.
В 1935 году поступила в театральное училище при Театре имени МОСПС (будущий Театр имени Моссовета), затем – Московское городское театральное училище.
Еще студенткой она взяла псевдоним Сорогожская и получила приглашения для кинопроб «Союздетфильме». Девушку утвердили на главные роли сразу в две картины – «Василиса Прекрасная» Александра Роу и «Шёл солдат с фронта» Владимира Легошина.
«Василиса Прекрасная» стала визитной карточкой Валентины Сорогожской и, вероятно, дала бы статус одной из самых красивых актрис советского кино, однако…
Согласно семейной легенде в период съёмок у Валентины случился роман с известным акробатом Никитиным, родился, причем вне брака, сын Валентин. Насколько факт достоверен, неизвестно, Валентина Михайловна унесла тайну с собой.
В это время ее увидел в кино заместитель директора Дома композиторов Фёдор Сергеевич Седых, воскликнул: «Эта женщина будет моей женой!» – и добился своего. Валентина Михайловна вышла за него замуж. Седых усыновил Валентина, в 1942 году на свет появилась дочь Ирина, после войны – еще один ребенок, Федор.
Валентина Сорогожская устроилась в штат филармонии Свердловска, в качестве артистки разговорного жанра, где трудилась до 15 августа 1946 года. Затем, оставив детей у мамы в Одессе, семейная пара начала гастрольную деятельность. Фёдор Сергеевич, сам бывший артист, выступал перед зрителями с рассказами об актерах и киносъемках. Валентина Михайловна делилась воспоминаниями о своих работах в кино. Они объездили десятки городов Советского Союза.
Когда младший сын подрос, Валентина Сорогожская решила вернуться в кино. Впрочем, на пути стал ревнивый муж – не мог допустить, чтобы красавица-жена подолгу отсутствовала, без его присмотра. В начале 1950-х супруги расстались.
Оставшись с тремя детьми, Валентина Михайловна всё же вернулась на сцену - в труппу Дома культуры Промкооперации, сыграла Джейн Грэм в «Тридцати серебряниках» Г. Фаста, Сашу в «Живом трупе» Льва Толстого и Рашель в «Вассе Железновой» Горького.
Тогда же Сорогожская познакомилась с актером Евгением Тетериным, который в 1954 году стал её мужем. После этого брака она уже окончательно оставила актерскую профессию.
Валентина Михайловна вела жизнь домашней хозяйки. Её периодически вспоминали в связи с различными юбилеями, связанными с фильмом «Василиса Прекрасная». Она охотно принимала участие в вечерах и встречах, но после смерти Александра Роу всё прекратилось. Когда Евгений Ефимович перенёс инсульт, стал недееспособен, она терпеливо за ним ухаживала. Похоронив мужа, пережила его на год. Валентина Михайловна Сорогожская скончалась 8 апреля 1988 года.
Подробности на сайте Телерадиокомпании «ГРАД»