Валентин Алексеев родился в 1923 году в семье кузнеца в селе Русское Ростовской области.

С 1941 по 1947 год проходил службу в рядах советской армии, участвовал в Великой Отечественной войне и освобождении Орловщины от немецко-фашистских захватчиков.

Окончил Ростовское художественное училище им. М.Б. Грекова в 1950 году и живописный факультет Ленинградского института живописи, скульптуры и архитектуры им. И.Е. Репина в 1957 году.

В 1957 году Алексеев был приглашен в Мурманск, где работал художником-постановщиком Мурманского областного драматического театра и художником-декоратором Мурманской студии телевидения. Валентин Алексеев оформил более 20 спектаклей, среди которых «Друзья и годы» Леонида Зорина, «Два клена» Евгения Шварца, «В поисках радости» Виктора Розова, «Так и будет» Константина Симонова, «Интервенция» Льва Славина, «Потерянный сын» Алексея Арбузова, «Волки и овцы» Александра Островского.

В 1961 году был принят в Союз художников РСФСР.

С 1966 года Алексеев работал в Мурманских художественно-производственных мастерских, а в 1968–1978 годах был главным художником Мурманска.

Валентин Алексеев принимал участие в областных, зональных, республиканских и всесоюзных художественных выставках, выставках в Норвегии, Финляндии, Швеции, Канаде. Персональные выставки художника устраивались в Мурманске и в странах Скандинавии.

В конце 1980-х годов художник переехал на постоянное место жительства в город Орел.

На своих полотнах художник выразительно изображал городские виды, суровую природу Заполярья и мужественных людей, преобразующих край.