Geiger Gyula és Benczelits Erzsébet leánya. A budapesti Erzsébet Nőiskolában szerzett „polgári-iskolai” matematikatanítónői oklevelet, majd 1904 és 1905 között a Zeneakadémián zongorát és zeneszerzést tanult, a Pázmány Péter Tudományegyetemen matematikát és fizikát hallgatott, filozófiából, matematikából és esztétikából doktorált (1905), s 1905. november 15-én Budapesten, a Ferencvárosban házasságot kötött Dienes Pálmatematikussal,[5] akivel utóbb részt vett a Galilei Kör munkájában, 1922-ben váltak el.[6] Közös matematikai témájú írásaikat hazai és francia szaklapok közölték; pszichológiai és filozófiai tanulmányait az Athenaeumban, a Huszadik Században és a Nyugatban jelentette meg.
Párizsban nagy hatással volt rá Henri Bergson – tanulmányt is írt róla Bergson lélektana címmel. Műveit egyedül ő fordította le magyarra. Bergson mozdulatpszichológiai elméletének és a Duncan-testvérek mozgásművészeti tevékenységének hatására a tánccal kezdett foglalkozni: kialakította mozdulatművészeti rendszerét, melyet orkesztikának nevezett el. 1915-ben Budapesten megnyitotta Orkesztikai Iskoláját, amelyet (1919-1923 közötti emigrációja miatti szünettel) 1944-ig vezetett. A Hajnalvárás című mozdulatdrámájával léptek fel először 1924-ben, majd több művét adták elő, melyeket Bárdos Lajossal írt a misztériumjátékok mintájára. 1927-ben lett az Aquinói Szent Tamás Filozófiai Társaság tagja. 1934-ben pedig a magyar filozófiai nyelv fejlesztéséért Baumgarten-díjat kapott (fordított Hume, Descartes, Locke, George Berkeley, Teilhard de Chardin műveiből), valamint szemiotikával is foglalkozott.
Vámos Éva: Dienes Valéria. In: Magyar tudóslexikonA-tól Zs-ig. Főszerk. Nagy Ferenc. Budapest: Better; MTESZ; OMIKK. 1997. 250-251. o. ISBN 963-85433-5-3
Dienes Valéria, az első magyar professzornő ifjúkora; tan., gyűjt., szöveggond. Töttős Gábor; szerzői, Szekszárd, 2003
Szabó Ferenc: "Hitünk szent titka". Dienes Valéria az Eucharisztia erőterében. Eszméletcsere; JTMR–Távlatok, Budapest, 2019