Причиной смерти послужили травмы, полученные в результате ДТП. По пути из Нижегородского училища олимпийского резерва, где училась и проживала вместе с другими спортсменками ХК СКИФ из других городов, на матч своей команды на первенство Нижегородской ночной хоккейной лиги Валерия попала под колёса автомобиля на улице Ванеева. Водитель иномарки не успел предотвратить трагедии и сбил на пешеходном переходе хоккеистку.
В течение 10 суток врачи боролись за жизнь Валерии, однако она скончалась, не приходя в сознание.
Матюшина была вызвана в молодежную сборную России на учебно-тренировочные сборы.
