La catalana Marta Valero es va graduar amb matrícula d’honor en Interpretació de Cant Clàssic i Contemporani a l'Escola Superior de Música de Catalunya (ESMuC), on també va estudiar Lied amb Assumpta Mateu, Francisco Poyato i Mitsuko Shirai.
Va participar i guanyar l’XI curs de professionalització de l’AAOS (Associació d’Amics de l’Òpera de Sabadell – Òpera a Catalunya), dedicat a l’òpera La cenerentola de G. Rossini, interpretant el paper d’Angelina al Teatre La Faràndula de Sabadell, on també ha participat en altres produccions operístiques, com el paper de Giulietta a Les contes d’Hoffmann de J. Offenbach, Flora a La traviata de G. Verdi i la Segona Dama a La flauta màgica de W.A. Mozart.
Al Gran Teatre del Liceu ha interpretat el paper del 5è esperit en la gran producció de Cendrillon de Massenet. Altres papers operístics destacats inclouen: Volpino a l’òpera Lo speziale de F.J. Haydn; Terra a Los elementos d’A. Literes; Querubino a Le nozze di Figaro i Donna Elvira a Don Giovanni de W.A. Mozart; Rosina a Il barbiere di Siviglia, Angelina i Tisbe a La cenerentola de G. Rossini; i Dinah a Trouble in Tahiti de L. Bernstein.
Debutà al Gran Teatre del Liceu la temporada 2008/09 amb La Ventafocs, i hi ha tornat amb Allegro Vivace (2008/09–2019/20), Guillem Tell (2011/12–2018/19), Così FUN tutte (2012/13–2013/14) i Cendrillon (2013/14).