Валерий Петров родился 20 октября 1957 года в селе Нукуты, Иркутская область. В 1979 году, окончил Иркутский государственный университет по специальности «Правоведение». Непосредственно по окончании ВУЗа, приступил к работе в должности старшего юрисконсульта производственного управления сельского хозяйства Нукутского райисполкома Иркутской области.
С 1983 по 1984 год, являлся прокурором отделения по надзору за следствием и дознанием в органах МВД прокуратуры Республики Бурятия.
Начиная с 1984 года, последовательно замещал должности прокурора следственного отдела прокуратуры Республики Бурятия, помощника прокурора, старшего следователя прокуратуры города Улан-Удэ, заместителя прокурора Советского района и прокурора Иволгинского района поселка Иволгинск Республики Бурятия.
В 1992 году, занял должность старшего помощника прокурора Республики Бурятия по кадрам. Затем, служил начальником отдела кадров прокуратуры и заместителем прокурора Республики Бурятия. Далее, с 2006 по 2017 год, работал в качестве прокурора вышеуказанного региона.
Впоследствии, в 2017 году, Петров Валерий Георгиевич назначен на должность заместителя Генерального прокурора Российской Федерации - Главного военного прокурора.
Государственный советник юстиции 1 класса. Отмечен государственными наградами.