Lietuvos nacionaliniam operos ir baleto teatrui Laima Vilimienė vadovauja nuo 2024 m. rugsėjo.
1991 m. Lietuvos muzikos ir teatro akademijoje ji įgijo muzikologo specialybę, o 2006 m. ISM Vadybos ir ekonomikos universitete bei BI Norvegijos vadybos institute – vadybos ir verslo administravimo magistro laipsnį. Stažavosi atlikėjų meno organizacijose Belgijoje.
1995–2002 m. L. Vilimienė buvo Lietuvos valstybinio simfoninio orkestro Informacijos ir reklamos skyriaus vadovė, 2002–2018 m. – LNOBT generalinio direktoriaus pavaduotoja rinkodarai, 2018–2024 m. – Klaipėdos valstybinio muzikinio teatro generalinė direktorė. 2024 m. balandžio 20 d. jai vadovaujant atidarytas naujas Klaipėdos valstybinio muzikinio teatro pastatas. Tai pirmas muzikinis teatras, pastatytas atkurtos Lietuvos nepriklausomybės laikotarpiu.
1991–2001 m. L. Vilimienė dėstė Vilniaus J. Tallat-Kelpšos konservatorijoje, nuo 1997 m. yra LMTA Meno vadybos skyriaus lektorė. Nuo 2002 m. – Lietuvos kompozitorių sąjungos narė, 2023 m. išrinkta Valstybės scenos menų įstaigų asociacijos tarybos pirmininke.
L. Vilimienė yra daugelio muzikos projektų organizacinių grupių narė, vadovė, kūrybinių projektų idėjų generatorė ir organizatorė, meistriškumo kursų, vertinimo komisijų narė: tarptautinių muzikos festivalių Kopa 1993–1996 m. Klaipėdoje, Musica ficta 1997 m. ir Gaida 1996 m. Vilniuje konsultantė ir organizatorė, Baltijos arfos muzikos festivalio 2011 m. organizatorė, tarptautinio Vilniaus operos festivalio 2009 m. organizacinės grupės vadovė, LNOBT vaikų operos konkurso komisijos 2008 m. narė, LNOBT kasmetės jaunųjų operos solistų perklausos komisijos pirmininkė 2013–2018 m., LNOBT stažuotojų programos įkūrėja ir vadovė, nuo 2005 m. leidžiamo LNOBT žurnalo Bravissimo idėjos formuotoja ir ilgametė jo redakcinės kolegijos pirmininkė, tarptautinio Klaipėdos festivalio įkūrėja ir meno vadovė nuo 2021 m. ir t. t.
Lietuvos Respublikos kultūros ministerijoje L. Vilimienė 2004–2007 m. buvo paramos jauniesiems menininkams ekspertų komisijos narė, 2008–2010 m. – muzikos ekspertė, 2017 m. – darbo grupės profesionaliojo scenos meno nacionalinei programai parengti narė.
L. Vilimienė yra paskelbusi per 100 straipsnių muzikologijos, muzikos istorijos ir meno vadybos temomis. Ji dalyvavo operos teatrų asociacijos Opera Europa konferencijose ir forumuose Prahoje (Čekija), Bergame (Italija), Strasbūre (Belgija), Karlsrūhėje (Vokietija), Amsterdame (Nyderlandai), Berlyne (Vokietija), Barselonoje (Ispanija), asociacijos RESEO konferencijoje Paryžiuje (Prancūzija), Classical NordicBaltic konferencijose Rygoje ir Vilniuje, Europos atlikėjų menų sektoriaus darbdavių asociacijos lygos PEARLE konferencijose Briuselyje (Belgija), Prahoje (Čekija) ir kt. Buvo Neringos – Lietuvos kultūros sostinės 2021 forumo Kūrybinių rezidencijų plėtra, taip pat Lietuvos Respublikos kultūros ministerijos apskritojo stalo Lietuvos muzikinis teatras šiandien: kas vyksta ir ką galima nuveikti diskusijų dalyvė, dalyvavo pirmajame pasauliniame operos forume Madride (Ispanija), seminare Ciklas: sėkminga meno ir kultūros organizacijų vadyba (The Cycle: Management of Successful Arts and Cultural Organizations) Merilando universitete (JAV). Skaitė pranešimus tarptautiniame teatrų seminare Kyjive (Teatrų koprodukcijos galimybės), HARPS simpoziume Menų funkcijos kultūriniuose ir socialiniuose procesuose Vilniuje (G. Verdi operos – prekės ženklas?), 12-ojoje tarptautinėje konferencijoje Muzikos komponavimo principai: muzikos ir vaizduojamųjų menų sąsajos Vilniuje (Musical Painting and Painterly Music in the Art of A. Schoenberg and W. Kandinsky) ir kt.
Autorių kolektyvo vadovėlis Muzikos kalba. Viduramžiai. Renesansas (I dalis, 2006), kuriame spausdinamas L. Vilimienės straipsnis Viduramžių pasaulietinė muzika, Lietuvos aukštojo mokslo vadovėlių konkurse buvo įvertintas pirmąja vieta. 2016 m. L. Vilimienė apdovanota Lietuvos Respublikos kultūros ministro padėkos raštu, 2020 m. – Lietuvos Respublikos kultūros ministerijos garbės ženklu Nešk savo šviesą ir tikėk.