Vladimír Válek zahájil svoji kariéru v roce 1975 jako dirigent Symfonického orchestru hl. m. Prahy FOK (do roku 1987). Symfonický orchestr Českého rozhlasu převzal v roce 1985 po svém učiteli Aloisi Klímovi. Těleso, které bylo do té doby využíváno především k nahrávání v rozhlasovém studiu a veřejně vystupovalo poměrně sporadicky, právě procházelo velkou generační obměnou. Vladimír Válek angažoval špičkové instrumentalisty, zásadně upevnil disciplínu, zavedl abonentní cykly o deseti i více koncertech a naplnil je interpretačně náročnými díly. V neposlední řadě se osvědčil jako pohotový interpret skladeb soudobých autorů, z nichž mnohé uvedl v premiéře. Příznivé reakce publika na sebe nenechaly dlouho čekat. Konkurenceschopnost SOČRu prokázaly četné zájezdy do zahraničí.
Od roku 1996 zastával Vladimír Válek po celé desetiletí rovněž post dirigenta České filharmonie. V sezoně 2002/03 byl jmenován hlavním hostujícím dirigentem orchestru Osaka Symphoniker, v letech 2004–2007 vykonával funkci šéfdirigenta Slovenské filharmonie.
V čele jmenovaných těles vystoupil v mnoha světových metropolích (Amsterdam, Berlín, Bonn, Brusel, Curych, Káhira, Kodaň, Londýn, Madrid, Moskva, New York, Paříž, Peking, Salcburk, Singapur, Soul, Šanghaj, Tel Aviv, Tokio, Vídeň). Vedle uvedených angažmá pravidelně hostoval u významných světových symfonických orchestrů (Izraelská filharmonie, MDR orchestr Lipsko, Tonkünstler Orchester, ORF Radio-Symphonieorchester Wien, Japan Philharmonic Orchestra, Yomiuri Symphony Orchestra či National Taiwan Symphony Orchestra) a těšil se z pozvání k vystoupením na mezinárodních festivalech mj. v Linci, Aténách, Istanbulu, Vratislavi, Montreaux, Lucernu (zde v roce 1990 dirigoval na společném koncertě s Rafaelem Kubelíkem). Pravidelně hostoval na Pražském jaru a Bratislavských hudebních slavnostech.
Na svém kontě má Vladimír Válek přes tisíc nahrávek pro rozhlasové stanice Praha, Vídeň, Lipsko, Hilversum, Záhřeb. Jeho diskografie obsahuje více než sto titulů pro firmy Pony Canyon, Harmonia Mundi, Supraphon, Radioservis. Nahrávka klavírních koncertů Ervína Schulhoffa se sólistou Janem Simonem a rozhlasovými symfoniky získala cenu světové hudební kritiky na MIDEM Classic v Cannes 1996 (Cannes Classical Award). K nejvýraznějším nahrávacím projektům se SOČRem patří komplety symfonií Antonína Dvořáka, Petra Iljiče Čajkovského a Bohuslava Martinů (Supraphon).
Šéfdirigentem Symfonického orchestru Českého rozhlasu byl Vladimír Válek více než pětadvacet let (1985–2011). Tato léta se do historie tělesa vepsala jako výrazná, jedinečná a pozoruhodná tvůrčí epocha. Její stěžejní osobnost se dočkala i ocenění od státu – v říjnu 2010 převzal Vladimír Válek z rukou prezidenta republiky Václava Klause Medaili Za zásluhy.