Valle Aguilasocho ingresó al Poder Judicial de la Federación (PJF) en marzo de 1992, como oficial judicial adscrita al Segundo Tribunal Unitario de Circuito con sede en su ciudad natal, Mexicali, Baja California.

Fue actuaria y secretaria de Juzgado de Distrito mixto y de Juzgado de Distrito Especializado en materia penal y amparo, en el Décimo Quinto y Primer Circuito, con sede en Baja California y en la Ciudad de México.

También fungió como secretaria de Tesis y Proyectista en Tribunal Colegiado de Circuito Mixto, en el Décimo Segundo Circuito, con sede en Oaxaca; se desempeñó como secretaria de Estudio y Cuenta de la Sala Superior del TEPJF.

Previo a ser designada magistrada de Sala Regional por el Senado, ocupaba el cargo de secretaria general de Acuerdos de la Sala Superior del propio TEPJF, nombrada por el pleno.

En el ámbito administrativo, Claudia Valle fue directora de área de Secretaría Ejecutiva de Vigilancia, Información y Evaluación, y Secretaria Técnica de Consejero en el Consejo de la Judicatura Federal.

En el Tribunal Electoral, Valle Aguilasocho coordinó políticas de igualdad de género, derechos humanos y derechos de ciudadanía, enfocando las tareas de difusión y de capacitación a una perspectiva pluricultural y de paridad de derechos a grupos en situación de vulnerabilidad, infancia, así como a comunidades y ciudadanía indígena.

Desde 2016, es magistrada electoral de la Sala Regional Monterrey, cargo en el que permanecerá hasta 2025.