Depuis son diplôme du Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris dans les classes de Christiane Eda-Pierre, Gabriel Bacquier et Régine Crespin, puis en Italie avec Sergio Tedesco, Sylvie Valayre s’est produite sur les plus prestigieuses scènes internationales.
Elle y a interprété les grands rôles du répertoire de soprano lyrique puis dramatique : Nabucco à Covent Garden, La Gioconda et Salomé à la Scala de Milan, Madame Butterfly au San Carlo de Naples, à San Francisco, au Metropolitan Opera à New York et à Tokyo sous la direction de Miung Wung Chung, Hélène dans Jérusalem au Carnegie Hall, Nabucco, Aïda et Tosca aux Arènes de Vérone, Macbeth à Paris puis Cagliari et Turin, Salomé à Washington, Tokyo et Athènes (avec la Philharmonie de Vienne), Maddalena dans Andrea Chénier aux côtés de Placido Domingo (dirigé par James Levine) ainsi que Tosca au Metropolitan Opera, Elektra à Madrid, dirigée par Daniel Barenboïm, La Femme sans Ombre dirigée par Christian Thielemann, Turandot à Berlin, Aïda à Rome sous la direction de Placido Domingo.
Elle a aussi chanté Macbeth à Dresde, Turandot à Budapest, au Staatsoper de Berlin, et à Washington, Aida à Leipzig, Tosca à San Diego, Il Tabrarro (Giorgetta) à l’Opéra National de Paris et donné de nombreux concerts à Paris, en Australie…