Flávia Motta iniciou seus estudos musicais aos sete anos em sua cidade natal, Juiz de Fora. Aperfeiçoou-se com os professores Jadenir Lacorte, Jairo Diniz, Alexandre Razera e Marco Lavigne, este último durante o Bacharelado em Viola pela Unirio. Em 1999, venceu o Concurso de Jovens Solistas Paulo Bosísio.

Foi membro da Orquesta de Jóvenes Latinoamericanos e apresentou-se como musicista convidada com a Orquestra Sinfônica Simón Bolívar. Entre 2006 e 2010, realizou turnês pela Europa e pelos Estados Unidos com a orquestra do Festival de Música Schleswig-Holstein, da qual participou por dois anos consecutivos.

Flávia apresentou-se em concertos sob a regência de Claudio Abbado, Gustavo Dudamel, Christoph Eschenbach, Eiji Oue, Iván Fischer, Mstislav Rostropovich, Christoph von Dohnányi e Semyon Bychkov. Fez masterclasses com professores como Ingrid Zur, Wilfried Strehle, Urlich Knozer, Clemens Weigel, Benhard Gmelin e Csaba Erdelyi.

Antes de se juntar à Filarmônica, integrou a Sinfônica do Teatro Nacional Claudio Santoro, a Orquestra Sinfônica Brasileira, a Orquestra Petrobras Sinfônica, a Orquestra do Theatro Municipal do Rio de Janeiro e a Camerata Antiqua de Curitiba, as duas últimas como Primeira Viola.