В составе сборной России Валерий Горюшев провёл 111 матчей, в которых набрал 591 очко и 643 отыгранные подачи, был участником Олимпийских игр в Атланте и Сиднее, чемпионата мира-1994, чемпионатов Европы 1997 и 1999 годов, семи турниров Мировой лиги. В 1999 году после победы на Кубке мира ему было присвоено звание заслуженного мастера спорта России. В 2000 году Валерий Горюшев выиграл серебряную медаль на Олимпийских играх в Сиднее.