Valentini studerte sannsynligvis hos Giovanni Gabrieli. I 1604 ble Valentini medlem av kong Sigismund III av Polens hoffkapell, senere ved erkehertugens hoff i Graz, der han er oppført som . Da erkehertugen ble kronet til Ferdinand II av Det tysk-romerske rike i 1619, fulgte Valentini med til Wien. I 1629 ble han forfremmet til kapellmester ved keiserens hoffkapell og fortsatte i samme post under etterfølgeren Ferdinand III. I tillegg til å komponere egne verk hørte det til Valentinis oppgaver å støtte og korrigere keiserens komposisjonsforsøk.