Spécialiste des questions de criminalité, elle croise l'approche historique avec celles du droit et de la sociologie[5]. Elle a publié Crime et châtiment au Moyen Âge. Ve – XVe siècles dans l'Univers Historique, Seuil, 2013.
Depuis une dizaine d'années, elle centre ses travaux sur le phénomène des violences dans le contexte des sorties de guerre et de la désocialisation des combattants, en particulier de la guerre de Cent Ans[6],[7]. Puis, à travers l'exemple du chef de guerre Robert de Sarrebrück, elle a cherché à expliquer l'économie d'une entreprise militaire dans la première moitié du XVe siècle en Lorraine[8]. Son ouvrage Robert de Sarrebrück ou l'honneur d'un Ecorcheur (PUR, 2014) a reçu le Prix d'Histoire de l'Académie Stanislas. Elle a aussi confronté les légendes concernant les coquillards à la réalité historique et sociale à travers une série d'articles[9].
Par ailleurs, elle prépare avec Louis de Carbonnières l'édition du registre d'écrou Y5266 de la prison du Châtelet[10]. En 2015, elle publie une histoire de la bataille d'Azincourt[11] sur les lendemains de la bataille et l'éveil du sentiment patriotique. Elle a également contribué au catalogue de l'exposition sur le même thème (D'Azincourt à Marignan) pour le compte d'un des musées de l'hôtel des Invalides. Elle a dirigé l'exposition "Troyes-1420" comme commissaire scientifique autour de la commémoration du traité de Troyes, et participé à l'édition du catalogue Un roi pour deux couronnes. Troyes 1420, Snoeck, Bruxelles, 2020.
Elle vient de publier une grande biographie de Jeanne d'Arc dans une approche historique renouvelée (Perrin, 2020).
François Pernot (dir.) et Valérie Toureille (dir.), Lendemains de guerre... : de l'Antiquité au monde contemporain : les hommes, l'espace et le récit, l'économie et le politique, Bruxelles, P.I.E. Lang, coll. « Cahiers du Collège d'Europe », , 467 p. (ISBN978-90-5201-592-7, présentation en ligne).
Arnaud Baudin (dir.) et Valérie Toureille (dir.), Troyes 1420 : un roi pour deux couronnes, Gand/Troyes, Snoeck, coll. « Histoire et patrimoine », , 407 p. (ISBN978-94-6161-598-5). [présentation en ligne].
Être historien du Moyen Âge au XXIe siècle, Actes du colloque de la SHMESP, Cergy ; Évry ; Marne-la-Vallée ; Saint-Quentin-en-Yvelines, juin 2007, Publications de la Sorbonne, en collaboration à l’édition avec E. Anheim, G. Thierry-Bürher, B. Laurioux, F. Masé et V. Theis, Paris, Publications de la Sorbonne, 2008.
Lendemains de guerre. De l’Antiquité au XXe siècle, Actes du colloque octobre 2008, Cergy-Pontoise, en collaboration avec Fr. Pernot, Peter Lang éd., Bruxelles, avril 2010.
Les Traités de partage du Moyen Âge au monde contemporain, Iere Journée d’histoire de la Roche-Guyon, en collaboration avec Fr. Pernot, Paris, 2012.
Guerre et société (1270-1480), V. Toureille (dir.), F. Berland, G. Butaud, S. Fourcade, V. Serdon, Paris, Atlande, février 2013.
Un roi pour deux couronnes-Troyes 1420, catalogue de l’exposition en collaboration avec A. Baudin et les Archives départementales de l’Aube, Snoeck, Bruxelles, 2020
Médias
« Laissez vous guider. Paris au Moyen Âge », de S. Bern et L. Deutsch, 24 décembre 2020, France télévisions
« Philippe le Bel. Secrets d’Histoire », S. Bern, France Télévisions, 20 septembre 2021
Conseillère historique
« Jeanne d’Arc. Femme, guerrière et sainte », documentaire-fiction pour My Canal et Planète +, réalisation N. Conscience et Brunard, 8 mars 2023.
« L’affaire Jeanne d’Arc », film animation, réalisation Sarry Long et Antoine de Meaux, Program33, France Télévisions, 2023.
↑Voleurs et brigands au Nord du royaume de France à la fin du Moyen Age (v.1450 – v.1550), thèse à l’Université de Paris 1-Sorbonne, décembre 2000, 1404 pp. Notice sur le site theses.fr
↑Toureille Valérie, "De la guerre au brigandage : les soldats de la guerre de Cent Ans ou l'impossible retour", Sorties de guerre, Cahiers du CEHD, 24, 2005, p. 29-41
↑Toureille, Valérie « La désobéissance d'un sire au XVe siècle : le damoiseau de Commercy », pp.133-141 in Foronda, François ; Barralis, Christine et Sère, Bénédicte (sous la direction de) « Violences souveraines au Moyen-Age. Travaux d’une école historique », Presses universitaires de France, Collection « Le nœud gordien », 2010, 284 pp. (ISBN9782130573630).