Валерий Яковлевич Леонтьев родился 19 марта 1949 года в деревне Усть-Уса Республики Коми. В 1973 году окончил музыкальную школу по классу фортепиано. Учился в Воркутинском горном институте, затем – на режиссерском отделении Ленинградского института культуры. Окончил Всероссийскую творческую мастерскую эстрадного искусства по классу вокала, его преподавателем был певец Г.П. Виноградов.

На эстраде Валерий Леонтьев впервые выступил в 1971 году с песней «Карнавал» – он принял участие в региональном конкурсе «Песня-71». В концерте он дебютировал в 1972 году. Начиная с 1973 года, Валерий Леонтьев работал солистом последовательно в нескольких филармониях: Сыктывкарской, Горьковской, Ворошиловградской, а также был участником ансамбля «Эхо».

Репертуар Валерия Леонтьева составляют песни Раймонда Паулса, Александры Пахмутовой, Давида Тухманова, Владимира Шаинского и других композиторов. Ряд песен он написал сам. Кроме эстрады, Валерий Леонтьев играл в рок-опере «Джордано» (Лоры Квинт и Владимира Кострова), снялся в нескольких кинофильмах: «Дочь полковника», «Экстрасенс», «Заходи – полюблю», «Как стать звездой».

Валерия Леонтьева отличает своеобразная манера исполнения и пластичность. Он является неоднократным победителем конкурса «Золотой граммофон», лауреатом премий «Овация» и «Стопудовый хит».

В 1996 году Валерию Леонтьеву присвоено звание Народного артиста России, а в 2005 году он был удостоен ордена «За заслуги перед Отечеством» IV степени.