Valentina Rossi est une paléobiologiste, spécialisée dans l'analyse des tissus mous pigmentés chez les vertébrés fossiles et existants. Ses études portent en particulier sur la préservation des mélanosomes chez les vertébrés fossiles. Jusqu'à présent, ses travaux ont permis d'établir le premier rapport sur un signal chimique spécifique à un tissu dans les mélanosomes chez les amphibiens, reptiles, mammifères et oiseaux actuels, ainsi que le premier rapport sur des signaux chimiques similaires dans les fossiles, dont l'âge varie entre 10 et 280 millions d'années. Au cours de son doctorat, elle s'est spécialisée dans l'étude des associations métal-mélanine en utilisant l'analyse chimique basée sur le synchrotron.