Het opvallende aan de loopbaan van Straneo is, dat die pas op gang kwam na de geboorte van haar twee kinderen, te weten Leonardo (geboren in 2006) en Arianna (geboren in 2007) en nadat in 2010 haar milt operatief was verwijderd. Ze was al 35 jaar oud, toen zij achtste werd op de marathon van Berlijn van 2011 en ze daarin een tijd neerzette van 2:26.33, voldoende om te worden uitgezonden naar de Olympische Spelen van 2012, ware het niet dat drie andere Italiaanse marathonloopsters, Anna Incerti, Rosaria Console en Nadia Ejjafini, haar met snellere tijden al voor waren geweest. Haar kans op deelname aan de olympische marathon leek dus verkeken.
In 2012 nam Valeria Straneo echter deel aan de marathon van Rotterdam en bij die gelegenheid werd zij achter de ongenaakbare EthiopischeTiki Gelana tweede in de Italiaanse recordtijd van 2:23.44. De Italiaanse atletiekbond kon toen niet langer om haar heen. Het kostte Nadia Ejjafini haar plek in de Italiaanse olympische ploeg. In Londen, waar Tiki Gelana olympische kampioene werd, finishte Straneo als beste Italiaanse op een achtste plaats in 2:25.27.
Haar deelname aan de Spelen in Londen was overigens voor Straneo niet haar debuut in het Italiaanse team. Een jaar eerder had zij haar land ook al vertegenwoordigd op de Europese kampioenschappen veldlopen in het SloveenseVelenje, waar zij als achtste was gefinisht.
In 2013 maakte Valeria Straneo opnieuw deel uit van de Italiaanse delegatie, die ditmaal was geselecteerd voor deelname aan de wereldkampioenschappen in Moskou. Al op de eerste dag van dit toernooi moest zij op de marathon voor vrouwen aan de bak en de Italiaanse maakte er een gedenkwaardige race van. Vrijwel vanaf het begin van de wedstrijd bepaalde zij het tempo en liep zij voortdurend aan kop. Pas na 40 kilometer had zij geen antwoord op de versnelling die regerend wereldkampioene Edna Kiplagat nog in huis bleek te hebben. Op de finish moest zij veertien seconden inleveren op de tijd van de Keniaanse, die voor het eerst in de geschiedenis een wereldtitel op de marathon prolongeerde. De tweede plaats voor de Italiaanse laatbloeier was echter een meer dan verdiend resultaat. Op de Europese kampioenschappen atletiek 2014 behaalde ze een zilveren medaille op de marathon. Met een tijd van 2:25.27 eindigde ze achter de FranseChristelle Daunay (goud; 2:25.14) en voor de PortugeseJéssica Augusto (brons; 2:25.41).