Emelie von Walterstorff var konstnär och textilforskare.

Emelie von Walterstorff föddes i Stockholm 1871 och var dotter till den danskättade grosshandlaren Waldemar von Walterstorff och Emelie Olsén. Modern dog kort efter födseln och 1874 gifte fadern om sig med engelskfödda Agnes Sheard.

Emelie von Walterstorff utbildade sig vid Tekniska skolan i Stockholm (nuvarande Konstfack) och flyttade därefter till Lund. Där arbetade hon som teckningslärare vid Tekniska skolan i Lund. Hon arbetade också som tecknare vid Kulturhistoriska föreningen för södra Sverige (nuvarande Kulturen) i Lund, där hon var verksam tillsammans med Georg J:son Karlin och Axel Nilsson, som båda hade ett stort intresse för textilhistoria.

År 1903 flyttade Emelie von Walterstorff till Stockholm och från 1909 delade hon hushåll med Ellen Wahlström. Emelie von Walterstorff arbetade som tecknare på Nordiska museet. Kvar i samlingarna finns den stora mängd akvareller av konstföremål som hon utförde på katalogkorten. Mest känd är hon för sina akvareller och teckningar av svenska folkdräkter som återfinns i bland annat Per Gustaf Wistrands Svenska folkdräkter, 1907, och Gerda Cederbloms Svenska allmogedräkter, 1921. Hon har också utfört teckningarna av mästarstämplarna i Gustaf Upmarks Guld- och silversmeder i Sverige 1520-1850, 1925.

Det var dock inom textilforskningen som Emelie von Walterstorff gjorde sina mest utmärkande insatser. Hon fick tidigt överta ansvaret för Nordiska museets textilsamling och 1925 publicerade hon planschverket Textilt bildverk som innehöll ett urval ur museets samlingar försedda sakkunniga kommentarer. Hon framträdde också som självständig forskare när hon genomförde den tekniska analysen av Gerumsmanteln. Hon kom därefter att anlitas för flera liknande avancerade undersökningar. Som hennes ur vetenskaplig synvinkel mest betydelsefulla arbete betraktas Svenska vävnadstekniker och mönstertyper. Kulturgeografisk undersökning, 1940.

Sina pionjärinsatser inom textilforskningen till trots förblev Emelie von Walterstorffs titel amanuens fram till pensionen från Nordiska museet år 1933.

Emelie von Walterstorff avled år 1948. Hon ligger begraven på Norra begravningsplatsen i Solna.