ปี 2491 เริ่มร้องเพลงกับวงดนตรีจารกุนก โดยมีผลงานเพลง ฟ้ามัวใจหมอง เสียงสะอื้นที่บางแสน อนาถเมื่อขาดรัก เป็นต้นปี 2495 สอบเข้าวงดนตรีกรมประชาสัมพันธ์ได้ที่ 1 พร้อมกับศรีสุดา รัชตะวรรณ ซึ่งได้ที่ 2 และ พูลศรี เจริญพงษ์ ซึ่งได้ที่ 3ครูเอื้อ สุนทรสนาน ได้แต่งเพลงในลีลาหวานๆเย็นๆ เศร้าๆ ให้วรนุช อารีย์ ขับร้อง ซึ่งเหมาะสมกับเสียงของเธอเป็นอย่างยิ่ง เพลงแรกที่เธอได้ร้องออกอากาศทางวิทยุ คือเพลง เมื่อเธอกลับมา ส่วนเพลงแรกที่เธอบันทึกเสียงคือเพลง นางครวญ วรนุช อารีย์ ได้รับความไว้วางใจจากครูเอื้อ สุนทรสนาน ให้เป็นผู้จัดเก็บเพลงทั้งหมดของวงดนตรีกรมประชาสัมพันธ์ ในช่วงที่ครูเอื้อยังรับราชการในตำแหน่งหัวหน้าแผนกดนตรีสากลกรมประชาสัมพันธ์

ผลงานเพลงของวรนุช อารีย์ ทั้งเพลงขับร้องเดี่ยวและคู่ บันทึกเสียงไว้ เช่น เพลง ปวดใจ เปลี่ยวใจ รักต่างแดน ผาเงอบ รำพันสวาท ลองคิดดู มนต์ดลใจ คนใจร้าย เริงรองเง็ง ดอกไม้เหนือ ยะลา ลวงรัก สุดจะบอกใคร ฟ้ามัวใจหมอง อนาถเมื่อขาดรัก วันและคืน คืนนั้นวันนี้ ไผ่ครวญ พรางรัก ฉันละเบื่อ ไม่มีหวัง รื่นเริงใจ ไร้รักไร้ผล บ้านเกิดเมืองนอน จะเป็นอย่างไรถ้าชายหญิงไม่รักกัน ฝนเอย นางครวญ รักฉันคนเดียว บ้านนา ใคร ดาวในใจ คลื่นสวาท สาวสุดสวย บอกเธอเสียที บ่อโศก เอื้องไพร ทำนายฝัน แอ่วสาวชมสวน สามนัด หยดน้ำเจ้าพระยา และ บางแสนแดนโสภา เป็นต้น

ในขณะรับราชการในตำแหน่งคีตศิลปิน วงดนตรีกรมประชาสัมพันธ์นั้น วรนุช อารีย์ ได้มีโอกาสบันทึกเสียงเพลงพระราชนิพนธ์ลมหนาว ในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เพลงของสถาบันต่างๆรวมทั้งเพลงปลุกใจไว้หลายเพลง นอกเหนือจากเพลงทั่วไป นอกจากนี้ ยังร่วมเดินทางไปร้องเพลงกล่อมขวัญทหารตามชายแดน ได้รับพระราชทานเข็มที่ระลึกจากพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว สมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตน์ราชกัลยา สิริโสภาพรรณวดี และจากพระเจ้าวรวงศ์เธอพระองค์เจ้าโสมสวลี พระวรราชาทินัดดามาตุ และท้ายที่สุด เธอได้รับประกาศเชิดชูเกียรติ " เพชรสยาม " จากสถาบันราชภัฏจันทรเกษม ในสาขาดนตรีนาฏศิลป์ ทางขับร้องเพลงไทยสากล เมื่อวันที่ 11 กันยายน 2545 วรนุช อารีย์ เกษียณอายุราชการเมื่อปี พ.ศ. 2532