Валерий Михайлович Халилов родился в семье военного дирижера. Музыкой начал заниматься с четырёх лет. Окончил Московскую военно-музыкальную школу (1970 г., ныне — Московское военно-музыкальное училище) и Военно-дирижерский факультет при Московской государственной консерватории имени П.И. Чайковского (класс профессора Г. Алявдина, 1975 г.). По окончании обучения назначен военным дирижером оркестра Пушкинского высшего военного командного училища радиоэлектроники ПВО.
С 1984 г. В. Халилов переведён в орган управления Военно-оркестровой службы Министерства обороны СССР.
С 2002 г. — начальник военно-оркестровой службы Вооруженных Сил Российской Федерации — главный военный дирижер.
С 2007 г. является музыкальным руководителем международного военно-музыкального фестиваля «Спасская башня».
Заслуженный деятель искусств Российской Федерации, член Союза композиторов России, заслуженный деятель Всероссийского музыкального общества. Его творчество как композитора связано, в основном, с жанром духовой музыки.
Гастролировал с ведущими оркестрами Вооруженных Сил Российской Федерации в Австрии, Бельгии, Венгрии, Германии, Корее, Ливане, Монголии, Польше, США, Финляндии, Франции, Швейцарии, Швеции
Стихи-эпиграфы к маршам композитора Валерия Халилова поэта, лауреата Всероссийской литературной премии имени генералиссимуса А.В. Суворова и литературной премии имени А.С. Грибоедова Московской городской организации Союза писателей России, заслуженного работника культуры Александра САВИЦКОГО.