Poca información tenemos sobre la vida de este eminente músico. De su vida y de su personalidad artística conocemos sobre todo el período de madurez, dado que los acontecimientos de su vida en general y las circunstancias de su muerte no son claras.

La principal fuente de información son las páginas de título y los prefacios de sus obras en formato impreso, además de las autorizaciones de pago por sus servicios como instrumentista. La fecha de nacimiento se puede establecer por medio de la descripción que el compositor, llamándose "fiorentino" da de si mismo en la dedicatoria de su Op. 1, “Sinfonie a 3” de 1701, donde se describe como "un giovane di appena 4 lustri" (un joven de apenas 4 lustros, o sea 20 años); la dedicatoria, escrita en Roma con fecha 5 de enero de 1701, sugiere por lo tanto 1680 como año de su nacimiento. Se puede por lo tanto concluir con algo más que lógica que Valentini nació en Florencia, o bien que la capital toscana haya sido para el músico lo que fue Bolonia para Corelli, es decir, la ciudad de la que partió para Roma, después de haber recibido su formación musical.

Valentini trabajó alrededor de 1700 en Roma, donde desempeñó en las iglesias muchas funciones musicales importantes. En la corte del amante de la música y patrón de las artes Cardenal Pietro Ottoboni fue influenciado por Arcangelo Corelli. El cardenal, residía en el Palazzo della Cancelleria, donde en 1689 inició la construcción de un teatro en que se presentaron obras de sus protegidos.

Las composiciones de este músico independiente se extendieron rápidamente por toda Europa. Varias colecciones fueron impresas, al igual que existen muchos manuscritos en las bibliotecas de Manchester, Dresde y Roma. Una opinión negativa que Charles Burney publicó después de una declaración de Francesco Geminiani sobre Valentini, hizo que su trabajo fuera olvidado rápidamente. Desde las últimas décadas del siglo XX se redescubrió su obra y se volvió a interpretar su música, que se caracteriza por muchas innovaciones, y que por medio de originalidad e ideas musicales sorprendentes trata de fascinar a sus oyentes. Como virtuoso, Valentini ocupa un lugar importante en la historia del violín.

Poseedor de un gran talento compositivo, algunos estudiosos estiman que su música es comparable a la de Albinoni. Además de su actividad musical el multi talentoso Valentini trabajaba como pintor y poeta.