Valter Ilona 1938. december 15-én született a Borsod-Abaúj-Zemplén megyei Sárospatakon. A Rákóczi Gimnáziumban érettségizett 1957-ben, még ebben az évben felvételt nyert az ELTE Bölcsészettudományi Karának régészet–történelem tanári szakára. Itt szerzett diplomát László Gyula professzor tanítványaként A Bodrogköz honfoglalás kori és középkori településtörténete című dolgozatával, 1962-ben. Tudományos fokozatot 1998-ban szerzett az Árpád-kori téglatemplomok Nyugat-Dunántúlon című kandidátusi disszertációjával.

1962-től folyamatosan végzett régészeti és műemléki falkutatásokat, főleg egyházi műemlékeken. Érdeklődését kezdettől az egyházi emlékek: román kori, gótikus templomok, elpusztult szerzetesi monostorok kutatása határozta meg.

Régészeti pályafutását a Zalaegerszegi Göcseji Múzeumban kezdte 1962-ben. Zala megye első régészeként, majd 1964-től az Országos Műemléki Felügyelőségen és annak jogutód intézményeiben dolgozott régészként és főosztályvezető helyettesként. Innen vonult nyugdíjba 2000-ben.