Валентин Воробьев родился в 1938 году в Брянске. Занимался в 50-е годы в художественных студиях, учился живописи у Берты Геллер, ученицы Н. Габо и В. Ермилова. С 1958 по 1961 год учился на факультете сценографии во ВГИКе у Фаворского и Пименова. В 1961 году В. Воробьев участвует в организации выставки неофициального абстрактного искусства в Тарусе, где знакомится с Эдуардом Штейнбергом, жившим в то время с семьей в этом городе и оказавшим большое влияние на молодого художника. В кругу неофициального московского искусства В. Воробьева причисляют к художникам, наиболее последовательно разрабатывающим абстрактную традицию. Его спокойные и уравновешенные живописные композиции достигают уже в начале 60-х годов уровня, позволявшего Воробьеву рано утвердиться также и на Западе. Он использовал это позже, после того как в 1975 году эмигрировал в Париж, для содействия и помощи оставшимся в СССР художникам, работающим в абстрактной живописи и организации их выставок за рубежом. В Москве Валентин Воробьев участвовал во многих важнейших выставках художников-нонконформистов, включая знаменитые «Бульдозерную» и выставку в Измайловском парке. Валентин Воробьев живет в настоящее время в Париже.