Dopo una pausa di diversi anni dalla recitazione, è tornato sul grande schermo nel 2017, con il film "120 battiti al minuto" di Robin Campillo. In questo Valois ha interpretato uno dei protagonisti, al fianco di Nahuel Pérez Biscayart e Adèle Haenel. Il film, premiato al Festival di Cannes 2017 con il Grand Prix Speciale della Giuria, la Queer Palm e il Premio FIPRESCI, gli ha valso la notorietà internazionale e la reputazione di nuova rivelazione del cinema francese da parte della stampa e della critica.