Tilla Valstad tok eksamen ved Nissen Lærerinneskole i Kristiania i 1889 og begynte deretter som lærer i Tønsberg. I 1893 giftet hun seg med Otto Valstad (1862–1952), som også var lærer i Tønsberg. I 1898 flyttet ekteparet fra Tønsberg til Kristiania, og året etter til ektemannens hjemsted Øvre Hvalstad i Asker. Tilla Valstad var lærer ved Vaterland skole på Vaterland i Kristiania fra 1898 til 1920. På den tida eksisterte det en stilltiende forståelse om at kvinnelige lærere sa opp når de giftet seg, men da Valstad ønsket å forsørge mannen mens han tok kunstnerutdanning, nektet hun å bøye seg for denne konvensjonen og ble Kristianias første gifte yrkesaktive lærerinne.