Ее мать и отец были двоюродными братом и сестрой по материнской линии. Матерью Марка Валерия была Клавдия Марцелла,дочь Октавии Младшей от первого брака с Гаем Клавдием Марцеллом. Она же родила и Антонию Старшую, после того, как была выдана Октавианом за Марка Антония в 40 до н. э.
О детстве Мессалины известно немногое. Однако в юношеские годы она была весьма популярна и влиятельна при дворе Калигулы. Ее дядя, Гней Домиций Агенобарб, был шурином императора, мужем его сестры, Юлии Агриппины. Скорее всего именно та обстановка, которая царила на разгульных пирах Калигулы и сформировала характер этой женщины, хотя античные авторы утверждают, что начала Мессалина разгульную жизнь еще в возрасте 13 лет.
В 38 году Калигула выдает ее замуж за своего дядю Клавдия. Брак этот, скорее всего, был средством объединения двух ветвей династии Юлиев-Клавдиев — собственно Клавдиев и Домициев Агенобарбов.
Имя Мессалины, благодаря античным историкам, стало нарицательным в описании развратных и сексуально-озабоченных женщин. В основном, ее поведение характеризуют как оскорбительное и постыдное, а саму ее как жестокую, скупую и глупую нимфоманку. Наиболее часто ее упоминают в своих работах Тацит и Светоний.
Оба они пишут о том, что под вымышленным именем Лициска Мессалина либо сама владела одним из римских лупанариев, либо же приходила туда в качестве проститутки, чтобы удовлетворить свою похоть.
Об этом же пишет древнеримский поэт Ювенал в своих «Сатирах»:
Ну, так взгляни же на равных богам, послушай, что было
С Клавдием: как он заснет, жена его, предпочитая
Ложу в дворце Палатина простую подстилку, хватала
Пару ночных с капюшоном плащей, и с одной лишь служанкой
Блудная эта Августа бежала от спящего мужа;
Черные волосы скрыв под парик белокурый, стремилась
В теплый она лупанар, увешанный ветхим лохмотьем,
Лезла в каморку пустую свою - и, голая, с грудью
В золоте, всем отдавалась под именем ложным Лициски;
Лоно твое, благородный Британник, она открывала,
Ласки дарила входящим и плату за это просила;
Навзничь лежащую, часто ее колотили мужчины;
Лишь когда сводник девчонок своих отпускал, уходила
Грустно она после всех, запирая пустую каморку:
Все еще зуд в ней пылал и упорное бешенство матки;
Так, утомленная лаской мужчин, уходила несытой,
Гнусная, с темным лицом, закопченная дымом светильни,
Вонь лупанара неся на подушки царского ложа.
(Сатира VI. 115—133, Перевод Д. С. Недовича)
Также описывают, что Мессалина устроила соревнование с известной римской проституткой Сциллой: кто сможет обслужить больше мужчин. Начав вечером, Сцилла прекратила утром, приняв за ночь 25 человек. Мессалина же продолжила дальше, пока не обслужила 50 клиентов.
Развратных женщин история знала немало, и распутным поведением в Риме никого было не удивить в то время, но ненасытный сексуальный аппетит Мессалины поражал даже видавшую виды римскую общественность. Обывателей больше всего возмущало, что Мессалина, потерявшая невинность в возрасте тринадцати лет, выставляла свое беспутство напоказ, безмерно гордясь им. Все вышеописанное происходило не только во времена Калигулы, но и позже, когда Клавдий уже стал императором. Около 40 года Мессалина родила ему дочь, Клавдию Октавию, а в 41 году — сына и наследника, которому Клавдий дал когномен Британик в честь своего планируемого в то время похода в Британию.
Историки в жизнеописаниях Мессалины проявили удивительное единодушие: по их мнению, Мессалина не пропускала ни одного красавчика. И долгое время ей всё чудесным образом сходило с рук. Клавдий пламенно осуждал и изобличал разврат придворной знати, но не ведал, что творится у него дома. Приближенные не решались открыть ему глаза, опасаясь гнева коварной женщины. Ведь хоть Клавдий и правил Римской империей, самим императором безраздельно правила Мессалина. Однажды, например, прелестница влюбилась в первого среди римских актеров Мнестера. Красавчик попытался увильнуть от чести быть возлюбленным императрицы. Тогда Валерия пожаловалась Клавдию, что какой-то актеришка осмеливается не подчиняться ее воле, не уточняя, правда, какой именно. Император призвал Мнестера к себе и приказал тому выполнять все пожелания императрицы. Молодому человеку пришлось подчиниться приказу императора и занять его место в супружеской постели.
Мессалина обладала полным влиянием над новым императором. Видя это, римский Сенат признавал в ней полноправную правительницу. В честь дня ее рождения проводились игры, ей воздвигались статуи. Также Сенат собирался провозгласить ее Авгу́стой, однако Клавдий запретил делать это.
Поскольку Клавдий был намного старше ее, и далеко не молод, то в политике Мессалина сосредоточилась на том, чтобы после смерти Клавдия обеспечить переход власти к своему сыну — Британику. Ради этого она всегда старалась показать себя вторым человеком в государстве. Даже на триумфе Клавдия в 43 году она ехала сразу за его колесницей, а только после нее шли полководцы. Такое ее положение давало ей возможность стать номинальной правительницей если смерть Клавдия случится до совершеннолетия сына.
Необходимо отметить, что среди римской знати были не только противники, но и союзники Мессалины. Одним из них был Луций Вителлий. За его поддержку Мессалина позволила ему заботиться о ее обуви. Показывая свою преданность, он носил одну из туфель Мессалины у себя на груди, под тогой, и, периодически вытаскивая оттуда, прилюдно покрывал ее поцелуями.
При помощи своих союзников Мессалина либо удаляет из Рима, либо лишает жизни всех, кто, по ее мнению, мог встать на ее пути. Среди ее врагов были почти все члены династии Юлиев-Клавдиев, которые сами, или дети которых, могли претендовать на место императора.
Такая политика не могла не сформировать партию недовольных. В середине сороковых годов эти люди сплотились вокруг племянницы императора — Юлии Агриппины. Пользуясь любовью императора, Агриппина смогла устоять против козней Мессалины, направленных против нее и ее сына, малолетнего Нерона, а открыто настоять на расправе с Агриппиной Мессалина не могла.
В 47 году один из приближенных вольноотпущенников Клавдия, казначей империи Марк Антоний Паллас, становится любовником Агриппины. Являясь противниками Мессалины, они разрабатывают планы передачи власти не Британику, а Нерону.
Однако заговор стал не нужен, когда Мессалина совершила свою единственную ошибку в борьбе за власть.
В 48 году, желая полностью получить власть в свои руки, Мессалина задумывает сделать императором своего любовника, Гая Силия. Она принуждает его развестись с женой Юнией Силаной. Когда Клавдий уехал в Остию, Мессалина, официально продолжая состоять в браке с императором, делает первый шаг планируемого ею заговора — она в присутствии свидетелей заключает брачный контракт и выходит замуж за Силия.
Один из влиятельных вольноотпущенников при дворе Клавдия, занимавший пост ответственного за переписку Тиберий Клавдий Нарцисс, донес об этом императору. Тот, будучи человеком мягким и податливым, колебался в принятии решения, и Нарцисс сам, от имени императора, отдал преторианцам команду о захвате Мессалины и Силия.
Мессалину схватили в Остии, куда она выехала для того, чтобы увидеть Клавдия. Однако император к тому времени уже покинул город. Мессалину вернули в Рим и поместили в Сады Лукулла, под надзор ее матери, Домиции Лепиды.
Домиция никогда не одобряла стиль жизни Мессалины, однако не отказалась быть со своей дочерью в ее последние минуты. Они вместе, даже, подготовили прошение к Клавдию о помиловании, однако оно не возымело никакого действия. Мессалина была сломлена и все время плакала, только теперь осознав, в какое положение она сама себя поставила.
Свидетелями смерти Мессалины были трое — посланник императора, один из его вольноотпущенников и ее мать. Когда императорский легат и вольноотпущенник появились, Лепида сказал дочери: «Твоя жизнь кончена. Все что осталось — сделать ее конец достойным».
Мессалине было предложено самой наложить на себя руки, однако она не смогла этого сделать, и тогда легат заколол ее кинжалом. При этом взятый в свидетели вольноотпущенник все время оскорупсл ее. Тело Мессалины было оставлено матери.
Клавдий никак не отреагировал на известие о смерти жены. В то время, когда ему доложили об этом, он ужинал. Единственной реакцией была просьба налить ему больше вина. Через несколько дней после смерти Сенат приговорил ее имя к забвению.
Судьба детей Мессалины тоже была трагичной. 1 января 49 года Клавдий женился на Агриппине. Наследником был признан Нерон, который позже и стал императором. Клавдия Октавия стала его первой супругой, которую по его приказу убили в 62 году в ссылке. Британик погиб ранее. Он был отравлен Нероном в 55 году из-за интриг Агриппины.