Faits:
A. X._, né en 1944 et domicilié dans la commune de A._, a travaillé à titre indépendant en qualité de carreleur jusqu'en 2005, où il a mis un terme à son activité lucrative. Son épouse, née en 1950, exploite depuis 2003 un commerce de carrelage, sanitaire et mobilier de salles de bains à B._.
Par acte authentique du 14 décembre 2004, X._ a acquis la parcelle n° xxx sise sur le territoire de la commune de A._, d'une superficie de 824 m3, pour un montant de CHF 82'000.-. Dès 2005 et jusqu'en 2009, il a entrepris la construction d'un chalet d'habitation (chalet yyy) sur cette parcelle. Le prix de revient de la construction, y compris le coût du terrain, s'est élevé à CHF 651'034.-.
Par acte authentique du 10 janvier 2008, X._ a acquis une parcelle bâtie d'une grange et d'un couvert, sise également sur le territoire de la commune de A._, pour la somme de CHF 150'000.-.
Par acte de vente inscrit au registre foncier le 17 décembre 2009, X._ a vendu le chalet yyy à des tiers pour un montant de CHF 780'000.-. Par bordereau d'impôt sur les gains immobiliers du 5 octobre 2010, le Service cantonal des contributions du canton du Valais (ci-après le Service cantonal) a retenu un gain immobilier imposable de CHF 128'966.- et réclamé à X._ un impôt de CHF 21'073.75 à ce titre. Cette taxation a été annulée par décision du 17 février 2011.
Le 27 octobre 2010, les époux X._ ont déposé leur déclaration en matière d'impôts cantonal et communal (ci-après ICC) et d'impôt fédéral direct (ci-après IFD), qui ne mentionnait aucun montant au titre de revenu d'une activité indépendante du mari.
B. Par procès-verbal de taxation du 18 décembre 2010, la Commission communale d'impôts a considéré que le gain réalisé par X._ lors de la vente du chalet yyy devait être imposé au titre de revenu et fixé celui-ci à CHF 164'554.-, soit un gain imposable de CHF 128'966.- auquel s'ajoutait une reprise des intérêts passifs qui avaient déjà été admis en déduction dans les décisions de taxation ordinaire sur le revenu des années 2006 à 2009, pour un montant total de CHF 35'589.-.
Par décision sur réclamation du 30 juin 2011, la Commission d'impôts des personnes physiques a confirmé cette taxation.
X._ a recouru auprès de la Commission de recours en matière fiscale du canton du Valais (ci-après la Commission de recours) qui, par décision du 23 mai 2012, a rejeté ce recours. La Commission de recours a retenu, en substance, que les conditions pour considérer le bénéfice de l'aliénation du chalet yyy comme un revenu d'une activité lucrative indépendante étaient remplies, en particulier que la construction du chalet avait bénéficié des connaissances professionnelles de X._, qu'elle avait été financée par des fonds étrangers et que la possession avait été de courte durée.
C. Par acte du 30 août 2012, X._ dépose un recours en matière de droit public au Tribunal fédéral à l'encontre de la décision du 23 mai 2012. Il conclut, sous suite de frais et dépens, à l'annulation de cette décision et, en tant que de besoin, au renvoi du dossier à la Commission de recours pour nouvelle décision dans le sens des considérants.
La Commission de recours a renoncé à déposer des observations et conclut au rejet du recours. Le Service cantonal et l'Administration fédérale des contributions prennent les mêmes conclusions en se référant à la décision attaquée.

Considérant en droit:
I. Recevabilité
1. La Commission de recours a rendu une seule décision valant pour les deux catégories d'impôts (ICC et IFD), ce qui est admissible, dès lors que la question juridique à trancher est réglée de la même façon en droit fédéral et dans le droit cantonal harmonisé (cf. <ref-ruling> consid. 1.3.1 p. 262 s.). Dans ces circonstances, on ne peut reprocher au recourant d'avoir formé les mêmes griefs et pris des conclusions valant pour les deux catégories d'impôts dans son recours devant le Tribunal fédéral (cf. <ref-ruling> consid. 1.3.2 p. 263 s.). Par souci d'unification par rapport à d'autres cantons dans lesquels deux décisions sont rendues, la Cour de céans a toutefois ouvert deux dossiers, l'un concernant l'IFD (2C_819/2012), l'autre l'ICC (2C_818/2012). Comme l'état de fait est identique et que les questions juridiques se recoupent, les deux causes seront néanmoins jointes et il sera statué dans un seul arrêt (cf. <ref-law> et 24 PCF [RS 273]).
2. Le recours est dirigé contre une décision finale (cf. <ref-law>) rendue dans une cause de droit public (cf. <ref-law>), par une autorité cantonale supérieure de dernière instance (cf. art. 86 al. 1 let. d et al. 2 LTF; art. 150 al. 2 de la loi fiscale valaisanne du 10 mars 1976 [LF/VS; RS-VS 642.1]) sans qu'aucune des exceptions prévues à l'<ref-law> ne soit réalisée, de sorte que la voie du recours en matière de droit public est en principe ouverte (cf. aussi art. 73 de la loi fédérale du 14 décembre 1990 sur l'harmonisation des impôts directs des cantons et des communes [LHID; RS 642.14]). Le recourant a participé à la procédure devant l'instance précédente, est particulièrement atteint par la décision entreprise en tant que contribuable et a un intérêt digne de protection à son annulation ou à sa modification. Il a ainsi qualité pour recourir (cf. <ref-law>). Déposé en temps utile et dans les formes requises (cf. art. 42 al. 1 et 2 et <ref-law>), le recours est en principe recevable.
3. Le recours doit contenir des conclusions (<ref-law>). Comme le recours au Tribunal fédéral est une voie de réforme (cf. <ref-law>), le recourant ne peut en principe pas se borner à demander l'annulation de la décision attaquée et le renvoi de la cause à l'instance cantonale; il doit, sous peine d'irrecevabilité, prendre des conclusions sur le fond du litige. Dès lors que l'on comprend sans peine qu'en concluant à l'annulation de l'arrêt attaqué, le recourant requiert également la réforme de cet arrêt dans le sens de la prise en compte du bénéfice réalisé sur la vente de son immeuble au titre de l'impôt sur les gains immobiliers plutôt qu'au titre du revenu d'une activité lucrative indépendante, il y a lieu de ne pas se montrer trop formaliste (cf. <ref-ruling> consid. 1.4.1 p. 414 s.).
Il convient donc d'entrer en matière.
4. D'après l'<ref-law>, le Tribunal fédéral applique le droit d'office. Il examine en principe librement l'application du droit fédéral ainsi que la conformité du droit cantonal harmonisé et de son application par les instances cantonales aux dispositions de la loi fédérale sur l'harmonisation fiscale. Cependant, lorsque les dispositions de la LHID laissent une marge de manoeuvre aux cantons, l'examen de l'interprétation du droit cantonal est limité à l'arbitraire (cf. <ref-ruling> consid. 2 p. 209 s.), dont la violation doit être motivée conformément aux exigences accrues de l'<ref-law>.
Compte tenu de l'exigence de motivation contenue à l'art. 42 al. 1 et 2 LTF, le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués; il n'est pas tenu de traiter, comme le ferait une autorité de première instance, toutes les questions juridiques qui se posent, lorsque celles-ci ne sont plus discutées devant lui (cf. <ref-ruling> consid. 1.4 p. 400 s.). A cet égard, le recourant doit se déterminer au moins brièvement par rapport aux considérants de l'arrêt entrepris et exposer, ne serait-ce que succinctement, en quoi l'autorité cantonale supérieure viole le droit fédéral (cf. <ref-ruling> consid. 2.1 p. 245 s.).
5. Saisi d'un recours en matière de droit public, le Tribunal fédéral statue sur la base des faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>), à moins que ces faits n'aient été établis de façon manifestement inexacte - ce qui correspond à la notion d'arbitraire (cf. pour cette notion <ref-ruling> consid. 4.2 p. 560) - ou en violation du droit (<ref-law>). La partie recourante qui entend s'écarter des constatations de l'autorité précédente doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions d'une exception prévue par l'<ref-law> seraient réalisées; à défaut, il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait qui diverge de celui contenu dans la décision attaquée. En particulier, le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur des critiques de type appellatoire portant sur l'état de fait ou sur l'appréciation des preuves (cf. ATF137 II 353 consid. 5.1 p. 356).
II. Impôt fédéral direct
6. Le litige porte sur le traitement fiscal du bénéfice réalisé par le recourant lors de la vente de son chalet. Il revient à déterminer si le gain obtenu par le recourant à la suite de la vente du chalet yyy doit être qualifié de gain en capital privé ou de revenu provenant d'une activité lucrative indépendante. En revanche, la question de la reprise des intérêts passifs, encore litigieuse devant la Commission de recours, n'est plus discutée devant le Tribunal fédéral.
6.1 L'<ref-law> pose le principe selon lequel sont imposables tous les revenus du contribuable, qu'ils soient uniques ou périodiques. Sont exonérés d'impôt, selon l'<ref-law>, les gains en capital réalisés lors de l'aliénation d'éléments de la fortune privée. De son côté, l'<ref-law> prévoit que tous les revenus provenant de l'exploitation d'une entreprise commerciale, industrielle, artisanale, agricole ou sylvicole, de l'exercice d'une profession libérale ou de toute autre activité lucrative indépendante sont imposables. Font partie des revenus provenant de l'activité lucrative indépendante, selon l'<ref-law>, tous les bénéfices en capital provenant de l'aliénation, de la réalisation ou de la réévaluation comptable d'éléments de la fortune commerciale.
Selon la jurisprudence, la distinction entre un gain privé en capital (non imposable sur le revenu) et un bénéfice commercial en capital provenant de l'exercice d'une activité lucrative indépendante (imposable sur le revenu), dépend des circonstances concrètes du cas (cf. arrêt 2C_819/2011 du 20 avril 2012 consid. 3.2 et les arrêts cités). La notion d'activité lucrative indépendante s'interprète toutefois largement, de telle sorte que sont seuls considérés comme des gains privés en capital exonérés d'impôt ceux qui sont obtenus par un particulier de manière fortuite ou dans le cadre de la simple administration de sa fortune privée. En revanche, si l'activité du contribuable excède ce cadre relativement étroit et est orientée dans son ensemble vers l'obtention d'un revenu, l'intéressé est réputé exercer une activité lucrative indépendante dont les bénéfices en capital sont imposables. Une telle qualification peut se justifier, selon les cas, même en l'absence d'une activité reconnaissable pour les tiers et/ou organisée sur le modèle d'une entreprise commerciale, et même si l'activité n'est exercée que de manière accessoire ou temporaire, voire occasionnelle (cf. ATF 125 113 consid. 6c/bb p. 126 s.; arrêts 2C_511/2012 du 15 janvier 2013 consid. 9.2 et 2C_455/2011 du 5 avril 2012 consid. 5.1 et les références citées).
Pour déterminer la frontière entre activité lucrative indépendante et gestion de patrimoine privé, la jurisprudence a posé une série d'indices: le caractère systématique et/ou planifié des opérations, la fréquence élevée des transactions, la courte durée de possession des biens avant leur (re)vente, la relation étroite entre l'activité indépendante (accessoire) supposée et la formation et/ou la profession (principale) du contribuable, l'utilisation de connaissances spécialisées, l'engagement de fonds étrangers d'une certaine importance pour financer les opérations, le réinvestissement du bénéfice réalisé ou encore la constitution d'une société de personnes. On peut aussi mentionner l'utilisation effective du bien et le motif de son aliénation. Chacun de ces indices peut conduire, en concours avec les autres, voire même - exceptionnellement - isolément s'il revêt une intensité particulière, à la reconnaissance d'une activité lucrative indépendante (cf. <ref-ruling> consid. 3c p. 118 et 6a p. 124; arrêts 2C_511/2012 du 15 janvier 2013 consid. 9.2; 2C_455/2011 du 5 avril 2012 consid. 5.1; 2C_893/2008 du 10 août 2009 consid. 2.2 et les références citées).
6.2 D'après l'<ref-law>, les autorités de taxation établissent les éléments de fait et de droit permettant une taxation complète et exacte, en collaboration avec le contribuable. Dans la procédure de recours, l'autorité cantonale de recours a les mêmes compétences que l'autorité de taxation (<ref-law>).
La maxime d'office est ainsi applicable à la détermination de la dette fiscale, de sorte que les autorités compétentes peuvent entreprendre toutes les investigations nécessaires à la détermination de l'impôt. Dans ce domaine, les règles générales relatives au fardeau de la preuve impliquent que l'autorité fiscale établisse les faits qui justifient l'assujettissement et qui augmentent la taxation, tandis que le contribuable doit prouver les faits qui diminuent la dette ou la suppriment. Il incombe ainsi à l'autorité fiscale d'apporter la preuve de l'existence d'éléments imposables qui n'ont pas été annoncés. Si les preuves recueillies par l'autorité fiscale fournissent suffisamment d'indices révélant l'existence d'éléments imposables, il appartient à nouveau au contribuable d'établir l'exactitude de ses allégations et de supporter le fardeau de la preuve du fait qui justifie son exonération (cf. <ref-ruling> consid. 4c/aa p. 266; arrêt 2C_132/2010 du 17 août 2010 consid. 3.2). Il en va de même lorsque la présentation des faits par l'autorité est vraisemblable selon l'expérience de la vie. Dans ces situations, le fardeau de la preuve des allégations contraires à celles de l'administration repose alors sur le contribuable (cf. arrêt 2C_199/2009 du 14 septembre 2009 consid. 3.1).
6.3 En l'espèce, la Commission de recours a retenu que la construction du chalet a bénéficié des connaissances professionnelles du recourant et qu'il existait un rapport étroit avec le métier de carreleur qu'il exerçait auparavant, le recourant bénéficiant grâce à son activité professionnelle antérieure d'une certaine expérience s'agissant de la construction en général et d'un réseau de personnes spécialisées en matière de construction. Elle a également relevé que l'achat du terrain et les coûts de construction du chalet avaient été financés par des emprunts bancaires à hauteur de 82 % du coût total de l'opération. La Commission de recours a ensuite estimé que l'on devait parler de courte durée de possession puisque l'immeuble avait été aliéné à des tiers dès la fin des travaux. En outre, selon l'état de fait retenu dans l'arrêt attaqué, la vente du chalet a permis de financer les travaux de rénovation du nouvel objet immobilier acquis en 2008. Sur la base de ces éléments, la Commission de recours a admis qu'il y avait eu une opération commerciale dont le bénéfice en capital devait être imposé au titre de revenu provenant de l'exercice d'une activité lucrative indépendante.
Le recourant conteste cette appréciation. Il relève que c'est la première fois qu'il a acheté un terrain afin d'y ériger une construction pour sa famille, en l'occurrence pour sa fille, aucune autre opération immobilière n'étant en cours ou prévue. Il conteste également le lien entre l'opération réalisée et son activité professionnelle antérieure, les travaux de carrelage représentant moins de 4 % du coût de la construction. Il ajoute que les connaissances spéciales des autres métiers de la construction lui font défaut, de sorte que l'opération immobilière n'a pas pu en bénéficier. Il estime également qu'en ayant acheté le terrain en 2004 pour le revendre cinq ans plus tard, on ne saurait parler d'une courte durée de possession. Quant au financement étranger, le rapport élevé d'endettement n'était pas planifié et était dû au dépassement des coûts de construction. Selon le recourant, le prix de vente a par ailleurs servi à amortir la dette hypothécaire grevant le chalet ainsi que des dettes privées et n'a pas été réinvesti dans une nouvelle acquisition immobilière. Enfin, le recourant relève qu'il a géré personnellement la construction sans s'allier avec des tiers en société de personnes.
6.4 Le recourant oppose de la sorte sa propre appréciation des faits à la description retenue par la Commission de recours. En critiquant l'appréciation des faits effectuée par l'instance précédente sans exposer concrètement en quoi cette appréciation serait arbitraire ou manifestement inexacte, l'argumentation du recourant s'avère appellatoire, ce qui n'est pas admissible (cf. supra consid. 5). L'Autorité de céans se limitera donc à examiner si le droit fédéral a été correctement appliqué par la Commission de recours sur la base des faits ressortant de l'arrêt entrepris.
6.5 Sur la base des constatations cantonales, les conditions pour admettre l'existence d'un revenu provenant de l'exercice d'une activité indépendante, telles que posées par la jurisprudence en relation avec les art. 16 et 18 LIFD, sont réunies. En effet, la courte durée de possession des biens avant leur (re)vente (le chalet ayant été vendu peu après la fin de sa construction), la relation étroite entre l'opération immobilière et la formation et/ou la profession antérieure du contribuable, qui travaillait à titre indépendant en qualité de carreleur, l'utilisation de connaissances spécialisées, le métier de carreleur ayant permis au recourant d'acquérir une certaine expérience de la construction en général, l'engagement de fonds étrangers d'une certaine importance pour financer les opérations, la construction du chalet étant financée à raison de 82 % par des prêts bancaires, et le réinvestissement du bénéfice réalisé, la vente du chalet ayant permis de financer la rénovation du nouveau bien immobilier acquis en 2008, plaident tous en faveur d'une opération commerciale.
Dans ces circonstances, le fait que l'opération en cause soit unique et ne fasse pas partie d'une activité systématique et planifiée ne saurait être déterminant, ce d'autant plus que la jurisprudence admet expressément qu'une opération occasionnelle peut être constitutive d'une activité lucrative indépendante dont les bénéfices en capital sont imposables (cf. arrêts 2C_948/2010 du 31 octobre 2011 consid. 4.2.2; 2A.72/1999 du 9 juillet 1999 consid. 3c; A.61/1977 du 25 novembre 1977 consid. 2b, ASA 47 209). Il en va de même du critère de la constitution d'une société de personnes qui ne s'avère déterminant que lorsque le contribuable ne gère pas lui-même l'opération immobilière, mais qui devient secondaire dans ce dernier cas. Or, en l'espèce, le recourant admet lui-même qu'il a géré personnellement la construction du chalet.
6.6 Le recourant s'en prend également au comportement prétendument contradictoire des autorités fiscales, à qui il reproche, d'une part, de l'avoir soumis à l'impôt sur les gains immobiliers avant d'annuler cette décision pour assujettir son gain à l'impôt sur le revenu, et, d'autre part, de ne pas avoir considéré en 2005 déjà, lors de la cessation de son activité indépendante de carreleur, que le terrain sur lequel le chalet yyy allait être construit, faisait partie de sa fortune commerciale. Or, on ne voit pas dans quelle mesure l'autorité fiscale se serait comportée ainsi de manière contradictoire, dès lors qu'en 2005, elle ne disposait d'aucun élément concret, puisque le chalet yyy n'était pas encore construit ni a fortiori vendu. Le recourant n'indique en outre à cet égard aucune disposition du droit fédéral qui aurait été violée.
6.7 Au vu de ce qui précède, on ne peut faire grief à la Commission de recours d'avoir retenu que le gain immobilier réalisé par le recourant était imposable au titre du revenu d'une activité indépendante. Le recours doit par conséquent être rejeté en tant qu'il concerne l'IFD.
III. Impôts cantonal et communal
7. Comme les art. 7 al. 4 let. b et 8 al. 1 LHID, repris aux art. 12 al. 3 et 14 al. 2 LF/VS, correspondent aux art. 16 al. 3 et 18 al. 2 LIFD, la jurisprudence applicable en matière de LIFD est également déterminante en ce qui concerne l'ICC (cf. arrêt 2C_276/2010 du 19 octobre 2010 consid. 5). Partant, les considérations développées pour l'IFD trouvent à s'appliquer à l'ICC relatif aux périodes fiscales sous examen (cf. arrêt 2C_123/2012 du 8 août 2012 consid. 10 et les références citées). Il suffit donc de renvoyer, s'agissant de l'ICC, aux considérants relatifs à l'IFD.
Le recours doit par conséquent être rejeté également en tant qu'il concerne l'ICC.
IV. Frais et dépens
8. Succombant en tous points, le recourant doit supporter les frais judiciaires (<ref-law>). Il n'y a pas lieu d'allouer des dépens (art. 68 al. 1 et 3 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Les causes 2C_818/2012 et 2C_819/2012 sont jointes.
2. Le recours est rejeté en ce qui concerne l'impôt fédéral direct pour 2009.
3. Le recours est rejeté en ce qui concerne les impôts cantonal et communal pour 2009.
4. Les frais judiciaires, fixés à CHF 2'500.-, sont mis à la charge du recourant.
5. Le présent arrêt est communiqué au mandataire du recourant, au Service cantonal des contributions du canton du Valais, section des personnes physiques, à la Commission cantonale de recours en matière fiscale du canton du Valais et à l'Administration fédérale des contributions.
Lausanne, le 21 mars 2013
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Zünd
La Greffière: Beti