Valieva kan därmed starta i den individuella tävlingen som inleds i morgon och där hon är storfavorit.
Enligt Cas ska inte Valieva vara avstängd i väntan på den fortsatta dopningsutredningen.
Cas anser att det skulle skada Valieva om hon inte får tävla i OS, med tanke på hennes låga ålder och att hon inte testat positivt under OS. Domstolen hänvisar också till att Valievas positiva dopningstest i december blivit känt först nu, då OS redan börjat.
Cas har inte bedömt huruvida fallet bör få några konsekvenser för det ryska lagguldet, utan hänvisar till att den frågan behandlas i andra processer.
Det var efter lagtävlingen, som Ryssland vann, som beskedet kom från den ryska antidopningsorganisationen att Valieva testat positivt för den förbjudna hjärtmedicinen trimetazidin under de ryska mästerskapen den 25 december.
Att dopningsbeskedet kom först den 8 februari uppges bero på att testlaboratoriet i Stockholm hade många medarbetare sjuka i covid-19.
Rusada stängde av Valieva, men efter överklagan hävdes tävlingsförbudet. Det är det beslutet som överklagats till Cas av Internationella olympiska kommittén (IOK), internationella antidopningsorganisationen Wada och internationella skridskoförbundet.
Misstankarna kring dopning kvarstår och Rusada är ansvarigt för att utreda dopningsärendet kring Valieva.