Sólo cuando estaba muriendo hizo arreglos con sus herederos de que deberían publicar 22 de sus obras o colecciones que permanecían en manuscrito; una nota a este efecto aparece en el primero de los volúmenes de madrigales publicado en 1654.

Como hombres tales como Antonio Maria Abbatini, Paolo Agostini y Orazio Benevoli, Valentini fue uno de los grandes exponentes de la  suntuosa, típicamente Barroca polifonía coral  para grandes conjuntos, muy semejante a la escultura y la arquitectura de Bernini. Se sintió atraído por la teoría y pasados artificios de la polifonía neeraldesa.  Por ejemplo, otro de sus cánones, el "Canone nel modo Salomonis", está escrito para 96 voces pero puede multiplicarse hasta tantos como 144.000 -a velocidades diferentes y en  diferentes medidas- tantas como los cantantes del Apocalipsis. Semejante obra es, en palabras del crítico August Wilhelm Ambros (1816-1876), una ‘Hydra musical a la que por siempre le nacen cabezas'. Como "Illos tuos", este canon logró gran fama; los temas de ambos fueron reproducidos por Athanasius Kircher (Musurgia universalis, 1650).

Compositor muy poco conocido, cuyos manuscritos necesitan una amplia difusión y discusión, pues con ellos se puede ilustrar muy bien el siglo XVII. Valentini tuvo una fértil erudición y es autor de un “Trattato, musica dimostratione et inventione di … Valentini: per la quale appare, li modi musicali … ascendere diatonicamente al numero di ventiquattro dove prima solamente erano stimati dodici”. Es decir, hizo ascender los modos musicales al número de veinticuatro, donde primero eran solamente doce, con los que podía llegar a plantear cualquier posibilidad. Su teoría de los 24 modos expuesta también en su "Duplitonio" es particularmente significativa: ‘el área de la composición e interpretación se ensancha y se extiende'  por ésta. En su "Trattato della battuta musicale" consideró un problema muy debatido en su época: la aplicación práctica de la percusión en las interpretaciones musicales.

Valentini desplegó un interés muy marcado en las cuestiones de teoría de la música, yendo desde composición y afinación hasta contrapunto, desde ritmo y percusión a tonalidad. Escribió madrigales, música religiosa y complejos cánones además de varios intermezzis y dos acciones dramáticas: “La mitra” (1620) y “La transformación de Dafnis” (1623).