Среди достижений прославленной спортсменки множество наград высшей пробы и рекордов.
Знаменитой орловской легкоатлетке и Заслуженному мастеру спорта Валентине Тихомировой – 80. За свою спортивную карьеру она завоевала золото чемпионата Европы 1966 года по пятиборью, установила пять рекордов СССР по многоборью и ещё один – в беге на 100 метров с барьерами. В 1971 году ей покорилось высшее мировое достижение в помещениях в барьерном беге.
Дважды Валентина Тихомирова участвовала в Олимпиаде. В 1968 году в Мехико она остановилась в шаге от пьедестала. Четыре года спустя – в Мюнхене – заняла пятое место.
В качестве тренера спортсменка работала с победителями и бронзовыми призерами Олимпийских игр. 1 августа 2013 года стала Почётным гражданином Орла.