Валерий Кирюшин родился 21 марта 1941 года в поселке Букачача Читинской области. В 1964 году окончил Тимирязевскую сельскохозяйственную академию, в 1967 году защитил кандидатскую диссертацию, в 1975 году защитил докторскую диссертацию, в 1964-1980 годах работал старшим научным сотрудником, заведующим лабораторией химии и мелиорации почв, заведующим отделом ВНИИ зернового хозяйства, в 1980-1987 годах был директором Сибирского НИИ земледелия и химизации, в 1987-1989 годах - генеральный директор НПО «Земледелие», в 1989-1991 годах - начальник отдела научно-технического прогресса Государственной комиссии при Совете министров СССР по продовольствию и закупкам.

С 1991 года по настоящее время является заведующим кафедрой почвоведения в Российском государственном аграрном университете-МСХА имени К.А.Тимирязева. С его приходом значительно усилилось внимание к агрономическому почвоведению, и особенно тем ключевым проблемам, с решением которых связано развитие современного земледелия особенно в крупных агропредприятиях.

Принимал непосредственное участие в разработке интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы, рекомендаций по разработке систем ведения сельского хозяйства Сибири и Дальнего Востока, концепций развития земледелия в Сибири. Автор теории адаптивно-ландшафтного земледелия, методологии проектирования наукоемких аграрных технологий, адаптивных к различным агроэкологическим условиям. Разработчик системы сельскохозяйственной типологии земель и агроэкологической классификации и основатель прогрессивной научной школы земледелия.

Разработал теорию происхождения малонатриевых солонцов Северного Казахстана и оптимальную систему земледелия на солонцовых почвах. На практике доказал сокращение потерь гумуса на черноземах Северного Казахстана при замене вспашки системой плоскорезной обработки, а также в применении мальцевской системы на выщелоченных черноземах Зауралья. Ряд работ посвящен почвозащитной системе земледелия и минимизации обработки почвы.

Подготовил 15 докторов и 17 кандидатов наук. Автор и соавтор около 360 научных публикаций. Награжден орденом «Трудового Красного Знамени», медалями «За трудовое отличие» и «Ветеран труда». Лауреат премии имени Д.Н.Прянишникова, заслуженный деятель науки Российской Федерации.

Академик Международной академии аграрного образования, член Комитета по премиям Президента и правительства РФ в области образования, президиума Центрального совета Докучаевского общества почвоведов РАН, член Международного общества почвоведов, член РАСХН и редколлегии журналов «Известия ТСХА», «Социоэкология», «Земледелие».