Валерий Соболев окончил Воронежское музыкальное училище по классу Алексея Семёнова в 1961 году. Затем он продолжил обучение у Кирилла Никончука в Ленинградской консерватории. Соболев закончил консерваторию в 1967 году.
С 1964 по 1994 год Соболев работал в ЗКР АСО Ленинградской филармонии под руководством Евгения Мравинского и Юрия Темирканова. Вначале он играл в этом оркестре на гобое, позже на английском рожке. В 1970 году Соболев стал солистом этого коллектива. За годы работы в оркестре он исполнил большинство известных сольных оркестровых партий английского рожка, в том числе четвёртую, шестую, восьмую и девятую симфонии Шостаковича, симфонию ре-минор Франка, «Фантастическую симфонию» и «Римский карнавал» Берлиоза, девятую симфонию Дворжака, «Ноктюрны» и «Море» Дебюсси, «Туонельский лебедь» Сибелиуса и другие.
С 1972 года Валерий Соболев преподавал в музыкальном училище имени Мусоргского, с 1978 — в Ленинградской консерватории, был удостоен звания доцента, а затем - профессора.
В.Соболев впервые исполнил ряд произведений для английского рожка. Кроме того он автор нескольких переложений для английского рожка в сопровождении фортепиано и оркестра. Соболев осуществил грамзапись некоторых из этих произведений.
Среди учеников В.И.Соболева - Дмитрий Дмитриев, Денис Кулагин и многие др.