Родился 19 октября 1951 г. в Саларьево, Московской области.
В 1983 г. окончил Казахский институт физической культуры. Мастер спорта международного класса, заслуженный тренер России по футболу, получил широкую известность, выступая за московский «Спартак» , алма-атинский «Кайрат» и московский «Локомотив» .
С 1992 по 1996 год был играющим тренером команды звезд эстрады «Старко» и президентом эстрадно-спортивного клуба «Звезды спорта» .
С апреля 2004 года — представитель в Совете Федерации Федерального Собрания РФ от Думы Усть-Ордынского Бурятского автономного округа, член Комитета по обороне и безопасности, член Комиссии по контролю за обеспечением деятельности Совета Федерации.
В декабре 2007 года избран депутатом Государственной Думы V созыва.
В 2009—2010 гг. был президентом ФК «Днепр» (Смоленск). Валерий Гладилин награждён Почетной грамотой Совета Федерации.