Valerii werd geboren in [[Rome (stad)|Rome]] en begon al op jonge leeftijd in de beroemde [[CinecittaCinecittà]]-studio's te werken. Vanaf het begin van de jaren 60 was hij ''director of photography'' bij een groot aantal exploitatiefilms[[exploitatiefilm]]s die toen aan de lopende band in Italië werden gemaakt. In 1964 kwam Valerii in contact met de Italiaanse regisseur [[Sergio Leone]] en hij werkte als assistent-regisseur aan de klassieke westerns ''[[A Fistful of Dollars]]'' (1964), ''[[For A Few Dollars More]]'' (1965) en ''[[Il buono, il brutto, il cattivo|The Good, The Bad and The Ugly]]'' (1966). Na het succes van deze laatste was hij rijp om zelf te regisseren en hij maakte zijn speelfilmdebuut met de gewelddadige en spectaculaire western ''[[Day of Anger]]'' (1967). Hierna maakte hij ''The Price of Power'' (1968), volgens kenners een van de meest unieke en meest originele westerns ooit gemaakt. De film was een politieke westerns waarin de complete op [[John F. Kennedy]] in [[Dallas]] (1963) wordt gereconstrueerd in een western setting. De films speelde zich af in het Dallas van 1863 en in plaats van een limousine werd ene koets gebruikt. Ook gaf Valerii in deze film een zeer originele en gewaagde oplossing voor de moord.
Hierna begon Valerii zijn acitviteitenactiviteiten meer te richten op komische westerns en hij maakte slapstick westernsslapstickwesterns als ''A Reason to Live and a Reason to Die''(1969) en ''The Genius'' (1971). In 1973 maakte hij ''My Name is Nobody'', deze film die, volgens velen, behoort tot de beste spaghetti-westerns, was onderwerp van enige controverse. Niet Tonino, maar Sergio Leone zou deze film hebben geregiseerdgeregisseerd. Hij zou de film onder de naam van Valerio hebben gedraaid omdat hij contractueel verplicht was om geen films te mogen maken.
Halverwege de jaren tachtig, met de teloorgang van de Italiaanse exploitatie cinemaexploitatiecinema, stopte Valerii, net als veel andere regisseurs, met het maken van films en ging hij zich op de televisie-industrie richten.