Валерий Дементьев родился 12 декабря 1967 года в городе Перми в семье военнослужащих. Ещё учась в Пермской средней школе № 6, начал сотрудничать с печатными изданиями родного города, в том числе с газетой «Молодая гвардия».

По словам мамы Светланы Николаевны, Валерий с детства отличался самостоятельностью, ответственностью, сочувствием к чужой боли, верностью своим друзьям и нежным отношением к родителям, деду, тёте и всем родным. В 1975 году он поступил в школу №6 г. Перми и с 7 класса состоял в городском пионерском штабе «Искатель». Здесь раскрылся его организационный и писательский талант.

Как вспоминает руководитель городского пионерского штаба «Искатель» Татьяна Александровна Смышляева, «Валера отличался мудростью в общении с ребятами. Это отличало его от сверстников. Конечно, были внутренние конфликты, но Валера всегда решал их, не доводя до уровня взрослых: у ребят он пользовался непререкаемым авторитетом». Со школьной скамьи печатался в пермских и общесоюзных газетах.

В 9 классе по следам поездки в Волгоград написал статью «Стоит на склоне березка…», которая была опубликована в «Комсомольской Правде».

В 1985 году Валерий с золотой медалью окончил школу № 6 г. Перми, в том же году поступил в Пермский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. А.М. Горького на исторический факультет. После окончания первого курса в июле 1986 года был призван в Вооруженные Силы СССР. Находясь на воинской службе, сотрудничал с окружной газетой «Красный боец» Уральского военного округа в качестве внештатного корреспондента.

В феврале 1988 года в составе специального отряда связистов своей воинской части В.И. Дементьев участвовал в выводе советских войск из Афганистана. Проявил себя как решительный человек, смелый боец.

После окончания военной службы в июле 1988 года возобновил обучение в Пермском государственном университете, который окончил досрочно в 1991 году, получив диплом с отличием по специальности «История».

В 1988 году Валерий начал работу в областной молодежной газете «Молодая гвардия», где прошел все ступени журналистского труда: от внештатного сотрудника, журналиста, ответственного секретаря до редактора газеты.

Его интересовали трудовые и социальные вопросы молодежи, проблемы экологии и региональной политики. Практически в каждом номере публиковались его актуальные материалы.

Осенью 1988 года Валерий проходил стажировку в Москве в газете «Комсомольская правда».

В этот переломный период истории нашей страны Валерий Дементьев, первый из журналистов взял интервью у бывшего тогда министра Госстроя Ельцина Б.Н. Реформы, гласность, демократия – актуальность тем, затронутых в статье, вызвала бурный положительный отклик не только в Перми, но и за пределами Пермской области.

Интерес к «новой информации» о Ельцине был огромен. Из российских средств массовой информации только пермская газета «Молодая гвардия» опубликовала материал о встрече Ельцина в ВКШ под заголовком «Политик или авантюрист?».

Весной 1989 года мама Валерия, Светлана Николаевна Дементьева, приехала в Москву. Спустившись в метро и сев вагон, она невольно бросила взгляд на газету рядом сидящего мужчины. Статья, что он читал, точнее, её копия, была до боли знакома Светлане Николаевне, но в то же время выглядела необычно: эту статью написал её сын – пермский журналист Валерий Дементьев.
Однако в копии на месте, где должен быть заголовок, зияла пустота.
- Откуда у Вас эта статья? – поинтересовалась у попутчика Светлана Николаевна.
- Да Вы что! Вся Москва её читает, продаётся на каждой станции метро за 25 рублей! – ответил мужчина.

Копии статьи - без заголовка - распространялись по Москве и в некоторых городах России повсюду. В истории новой России эта статья стала первой публикацией о Б.Н. Ельцине во время опалы.

Описание событий оставил первый помощник президента Лев Евгеньевич Суханов в мемуарах «Как Ельцин стал президентом. Записки первого помощника».

В 1990 году В.И. Дементьев был единогласно избран редактором ежедневной общественно-политической газеты Перми «Молодая гвардия». В марте 1990 года Валерий стал членом Союза журналистов СССР, самым молодым из его состава.

В начале 1990-х годов вместе со своими единомышленниками он организовал новую общественно-политическую газету «Милостивые государи», первый номер которой вышел в свет в начале 1991 года.

Валерий Иванович Дементьев одним из первых стал заниматься военной тематикой. По заданию редакции он трижды выезжал в горячие точки бывшего СССР, в мае 1989 года – Ереван, в феврале 1990 года – Баку, в третий раз в 1991 г. – Нагорный Карабах.

Третья командировка – в Нагорный Карабах, куда он уехал 26 июля 1991 года, оказалась для него последней. Природа кровавой вражды, причины которой толкают соседей ожесточенно истреблять друг друга, – вот, что в первую очередь интересовало Валерия Дементьева, журналиста, гражданина. Впервые он поехал в командировку не в военной форме, в штатском...

31 июля 1991 года Валерий Дементьев, сидя на бронетраспортере, вооруженный блокнотом и ручкой, в очередной раз собирался писать актуальный репортаж о межнациональном конфликте на границе Карабаха и Азербайджана.

В ущелье Тертер колонна Пермского отряда милиции особого назначения, к которой облвоенкоматом был прикомандирован журналист В.И. Дементьев, внезапно была обстреляна боевиками. Завязался жестокий бой. В ходе боя шесть пермяков получили тяжелые ранения. Среди них был Валерий. Получив тяжелое ранение в голову и более сотни осколочных ранений тела, рук и ног, он был доставлен в военный госпиталь г. Баку.

По воспоминаниям мамы Светланы Николаевны, в те дни в Баку не было ни одного неравнодушного к этой беде человека: все, кто чем мог, оказывали поддержку Валерию и его семье. И таксист, который ночью по прибытию в Баку бесплатно возил из одного учреждения в другое родителей Валерия, не знавших точно, в какой он больнице. И все те люди на рынке Баку, которые без денег, с пожеланиями здоровья передавали Светлане Николаевне свежайшие соки и фрукты.

Или вот ещё факт. В больнице, где был госпитализирован Валерий, не было 4-группы крови. У самого Валерия была первая, но редкая группа требовалась другим бойцам, их жизнь была на волоске. По согласованию с родителями Валерия в местных газетах опубликовали объявление: журналисту Дементьеву нужна 4 группа. В тот же день у больницы выстроилась толпа желающих сдать кровь!

К сожалению, судьба к Валерию была не так благосклонна, чуда не случилось.

13 августа 1991 года во время операции Валерий Дементьев скончался.

Гибель журналиста вызвала среди пермяков огромный резонанс. Хоронил Валерия весь город: в почётный караул у гроба заступили выпускники городского пионерского штаба «Искатель», журналисты, друзья Валерия. От места прощания к захоронению - почти десять километров - гроб несли на руках. Специально для траурной процессии улицы Перми были перекрыты.

Здесь же, у гроба, родилась идея: создать конкурс начинающих авторов Валерия Дементьева для всех. Позже именем журналиста Дементьева будет названа улица в микрорайоне Запруд, открыты мемориальные доски на здании школы № 6 и дома, где он жил, а во Дворце детского (юношеского) творчества г. Перми открылась экспозиция о Валерии, о его короткой, но яркой жизни.

За мужество, проявленное при исполнении профессионального долга, Указом президента России Б.Н. Ельцина от 27 сентября 1993 года Валерий Дементьев награжден орденом «За личное мужество».

Валерий Дементьев похоронен на Южном кладбище г.Перми, на территории Ансамбля «Аллея №7 Южного кладбища» - объекте культурного наследия регионального значения.

В 2023 году сотрудники Пермской краевой библиотеки им. Горького разработали авторский пешеходный маршрут «Литературный некрополь», где одна из точек маршрута – могила В.И. Дементьева.