Отцом Гая Валерия был Марк Валерий Левин, консул 210 года до н. э., командовавший римской армией в Первой Македонской войне. Старший брат Гая Марк был претором в 182 году до н. э., а второй брат, Публий, упоминается только в связи с погребальными играми, организованными им и Марком после смерти отца. Старшим единоутробным братом Левина был Марк Фульвий Нобилиор, консул 189 года до н. э..