Pertenece a la Comunidad de Villa y Tierra de Sepúlveda y dista de Segovia a 44 kilómetros. Aparece citada en documentos de La Catedral en el siglo XIII con el nombre de Valeriola de Sepulbega, y estaba formada por dos barrios: La Fuente y El Campillo.
En El Campillo se encuentra actualmente el ayuntamiento y en el primero, La Fuente, se ubicada la fuente que abastecía a la población. Contaba con los hoy despoblados, Miranda y Vallejuelo. Las casas tradicionales, de una o dos plantas, se reparten a los dos lados del valle. Valleruela de Sepúlveda se encuentra en una altiplanicie caliza de dónde se puede disfrutar de unas excelentes vistas de la campiña y de la Sierra de Guadarrama. En la actualidad cuenta con 54 habitantes aunque tuvo su esplendor demográfico hacia el siglo XVI cuando llegó a existir un hospital de pobres.
Está situada en el barrio del Campillo, que data del siglo XVI, época de esplendor de la población. Se trata de un edificio de una sola nave rematado con cabecera cuadrangular; el presbiterio se cubre con una bóveda de crucería de estilo gótico tardío. En el lado sur se adosa la torre de tres cuerpos.
Del interior merece la pena destacar el retablo mayor, barroco, que acoge la talla de la patrona, la Virgen del Barrio, un cuadro de San Cristóbal, y las tallas de San Roque y Resucitado. Guarda la cruz parroquial fabricada en el primer tercio del siglo XVI por plateros segovianos.
El templo contaba con retablos laterales que fueron desmantelados y se exponen en el muro las imágenes de otros santos, algunas como una Virgen sedente del siglo XVI que pertenecía a la desaparecida ermita del Rescate. También está la pequeña talla de la Virgen del Rescate. Del templo barroco dependían las ermitas del Rescate y del Humilladero.
En cuanto a otros puntos de interés destacan el Vía Crucis desde la Iglesia al cementerio, en buen estado de conservación; la Ermita del Cristo del Humilladero, algo apartada del núcleo. También a las afueras del pueblo se encuentran las ruinas de la Torre del Cerro o torre de San Cristóbal.