В сорок третьем он добровольцем ушёл на фронт, служил на миноносце до 1950 года. После демобилизации окончил Одесский гидротехнический институт, позднее - Высшую партийную школу при ЦК КПСС. Во второй половине пятидесятых занимал должность главного инженера строительного управления треста "Южуралспецстрой" в Магнитогорске, затем был секретарём райкома партии, начальником стройуправления, секретарём парткома треста "Магнитострой".
Магнитка дала Валентину Ивановичу большой старт в профессиональной жизни: в семидесятые он занимал пост первого секретаря Челябинского горкома КПСС, во второй половине восьмидесятых служил послом в Эфиопии. В последние годы Валентин Дмитриев жил в Москве, умер на девяносто третьем году.