Родился в семье служащего. К началу войны он только перешёл в пятый класс школы № 4 города Шепетовка, но с первых дней войны начал бороться с немецкими оккупантами. Осенью 1941 года вместе с товарищами, устроив засаду, убил главу полевой жандармерии близ города Шепетовки, подорвав гранатой машину, в которой тот ехал.

С 1942 года принимал активное участие в партизанском движении на территории Украины. Сначала был связным шепетовской подпольной организации, затем участвовал в боях. С августа 1943 года — в партизанском отряде имени Кармелюка под командованием И. А. Музалёва, был дважды ранен.

В октябре 1943 года он обнаружил подземный телефонный кабель, который вскоре был подорван, и связь захватчиков со ставкой Гитлера в Варшаве прекратилась. Также внёс свой вклад в подрыв шести железнодорожных эшелонов и склада. 29 октября 1943 года, будучи в дозоре, заметил карателей, собиравшихся устроить облаву на отряд. Убив офицера, поднял тревогу; благодаря его действиям, партизаны успели дать отпор врагу.

В бою за город Изяслав 16 февраля 1944 года был смертельно ранен и на следующий день скончался. Похоронен в центре парка города Шепетовка.

В июне 1958 года Валентину присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно). Награды Герой Советского Союза (27 июня 1958); орден Ленина; орден Отечественной войны I степени; медаль «Партизану Отечественной войны» II степени. Все награды являются посмертными.

О подвиге юного партизана ещё долго ходила слава. Его именем называли улицы, ему ставили памятники. Один памятник даже появился на ВДНХ. В честь него называли пионерские лагеря и отряды. Даже был снять фильм «Орлёнок», в котором была описана героическая жизнь Вали Котика. Подвиг юного партизана стал примером для патриотического воспитания не одного поколения отечественных школьников