Родился 25 июня 1941 года в Старом Селе (Гомельская область, Белорусская ССР, СССР). В 1963 году окончил операторский факультет ВГИКа (мастерская Бориса Волчека). С 1963 года работал оператором, затем оператором-постановщиком на киностудии "Ленфильм". Валерий Федосов погиб 5 июня 1990 года в период съёмок фильма "Афганский излом". Он был убит в Душанбе во время беспорядков в городе, когда выглянул из окна гостиницы (фильм потом в Туркмении доснимал Павел Засядко). Похоронен оператор на Шуваловском кладбище Ленинграда.