Карьера певца
В 1973–1978 годах Леонтьев был солистом Сыктывкарской филармонии. Выступал в молодежном ансамбле «Мечтатели», вокально-инструментальном ансамбле «Эхо», гастролировал по Коми и близлежащим регионам. С 1979 по 1983 год пел в Горьковской филармонии (сейчас — Нижегородская государственная академическая филармония им. М.Л. Ростроповича), с 1983 по 1995 год — в Луганской (до 1990 года — Ворошиловградской) филармонии.
Одним из первых композиторов, который начал писать песни для Леонтьева, стал Давид Тухманов. Он автор композиций «Баллада о ледяном доме», «Танцевальный час на солнце», «В полночный час» и многих других.
В 1980-х годах Леонтьев начал сотрудничать с композитором Раймондом Паулсом, который написал музыку к песням «Зеленый свет», «Гиподинамия», «Годы странствий», «Затмение сердца», «Исчезли солнечные дни». Тогда же певец начал выступать с собственными песенными программами.
Леонтьев был одним из первых артистов, которые посетили Чернобыль после аварии на АЭС в 1986 году и выступили перед ликвидаторами последствий катастрофы.
В 1988 году состоялась премьера оперы «Джордано», в которой Леонтьев исполнил три роли: Джордано, Шута и Сатаны. Оперу срежиссировал Владислав Дружинин, музыку написала Лора Квинт, стихи — Владимир Костров.
В 1996 году Леонтьев получил звание народного артиста России. Он обладатель орденов Почета, Дружбы, «За заслуги перед Отечеством» III и IV степеней, многократный лауреат фестиваля «Песня года». У Леонтьева несколько премий «Золотой граммофон», в том числе за песни «Августин», «Голуби», «Каждый хочет любить» и «Один билет».
В марте 2019 года певец дал большой юбилейный концерт в Кремле. Шоу называлось «Я вернусь...».
В 2021 году был одним из членов жюри 4-го сезона проекта «Голос 60+».
19 марта 2024 года, в день 75-летия певца, его директор Борис Чигирев сообщил, что Валерий Леонтьев уходит со сцены. Он добавил, что прощального выступления не планируется. «Уже было прощальное выступление — 70 лет, был концерт большой в Кремле, в БКЗ Октябрьском, сольные концерты большие. Это было, собственно, прощание», — сказал Чигирев.