Lydia Vallimäe-Mark gimė kalbininko Juliaus Margi ir skulptorės Kristine Mei šeimoje kaip viena iš keturių dukterų. Meninį išsilavinimą įgijo 1943 m. 1949 m. Pallaso aukštesniojoje menų mokykloje ir Tartu nacionaliniame menų institute. Baigęs studijas, Vallimäe-Mark įsidarbino Tartu universiteto laboratorijoje. Nuo 1952 iki 1954 m. dirbo neužsakomuoju dailininku Tartu meno fondo dirbtuvėse, nuo 1953 m. iki 1953-1973 m.
Lydia Vallimäe-Mark artimai bendravo su savo bendradarbiais, tarp kurių buvo Ülo Soosteris.
Jis priklausė 1960-ųjų grupei, kurioje pasireiškė jo kūryba, paremta legendine Tartu 8 kalba, pagrįsta modernistine menine kalba. Aukštosios mokyklos parodoje.
Lydijos Vallimäe-Marg kūrybos įtikinamiausia dalis yra portretas. Jis taip pat puoselėjo aktorinę ir peizažinę tapybą, figūratyvią kompoziciją, miesto vaizdus, o vėlesniais kūrybos laikotarpiais - abstrakciją ir siurrealistines freskas. Keletas kritikų, apibūdindami L. Vallimä-Marg tapybą, brėžė paraleles su Renesanso epochos dailininkų koloritu ir techniniu virtuoziškumu. Vertinamas jo jautrus choro ir kraštovaizdžio pojūtis. Nuo XX a. šeštojo dešimtmečio vidurio paveikslai tapo dekoratyvesni, juose ryškus piešinys ir niuansuota apykaklė.
Išskirtinė Lydos Vallimäe-Marg kūrybos dalis yra vaikiškų knygų iliustracijos, kuriose taip pat atsiskleidžia dailininkės lyrinis pasaulio pajautimas ir blizgantis spalvinis požiūris - brolių Grimų paveikslai Ellen Nile "Lumės" "Viduržiemis", Friedricho Reinholdo Kreutzwaldo "Auksinė pasttra", Jakobo Kunderio "Didžioji knyga
Vallimäe-Marg parodose pradėjo rodytis nuo 1956 m; jo personalinės parodos buvo surengtos Tartu dailės muziejuje 1976 ir 1985 m., Tartu galerijoje "Kyle" 1993 ir 1995 m.
Vallimäe-Mark nuo 1957 m. yra Sovietų Sąjungos dailininkų sąjungos dailininkų sąjungos narys. Pallas meno draugijos narė.