Родился 21 ноября 1924 г. в городе Богородск (с 1930 года — Ногинск) Московской губернии в семье рабочих. После окончания средней школы в сентябре 1941 г. В. В. Седов поступил в Московский авиационный институт, но учиться там ему пришлось недолго. Летом 1942 г. он был зачислен в Гомельское военно-пехотное училище, а в ноябре 1942 г. был направлен в действующую армию. В. В. Седов провел в армии почти три года, был командиром стрелкового и пулеметного отделений на Сталинградском, Южном, Степном, 1-м Украинском, 1-м Белорусском и Прибалтийском фронтах, участвовал в боях с Японией. Мужество и боевые заслуги Валентина Васильевича отмечены многочисленными наградами, в том числе орденом Красной Звезды, медалью «За боевые заслуги».
В 1951 г. Валентин Васильевич окончил Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, исторический факультет по кафедре археологии. В 1954 г. – аспирантуру Института истории материальной культуры АН СССР. С 1955 г. работал в Институте археологии РАН. В 1954 г. защитил кандидатскую диссертацию «Кривичи и словене», в 1967 г. - докторскую диссертацию «Славяне Верхнего Поднепровья и Подвинья».
Основные научные интересы: история и этногенез славян, финно-угров, балтов и их соседей; история и культура Древней Руси.
В составе экспедиции Н. Н. Воронина (1955 г.) и самостоятельно (1958 г.) вел раскопки во Владимире, в 1959 г. – в Кидекше. В 1956-1960 гг. руководил раскопками на Пировом городище близ Вязников. Многолетнее исследование этого памятника позволило отождествить его с Ярополчем Залесским, упомянутым в древнерусских письменных источниках. Раскопками конца. 1960-х гг., продолженных затем его супругой, Марией Владимировной Седовой, было положено начало систематическому археологическому изучению Суздаля.
Валентин Васильевич умер 4 октября 2004 г.
Он – автор более 450 научных работ, в том числе: Древнерусское поселение близ города Вязники (1961); Раскопки 1959 г. во Владимирской земле и на Смоленщине (1961). Славяне Верхнего Поднепровья и Подвинья (1970); Новгородские сопки (1970); Длинные курганы кривичей (1974); Происхождение и ранняя история славян (1979); Археология СССР: Восточные славяне в VI-XIII вв. (1982); Очерки по археологии славян (1992); Славяне в древности (1994); Славяне в раннем средневековье (1995); Древнерусская народность. Историко-археологическое исследование (1999); У истоков восточнославянской государственности (1999).
Родина М. Е. Седов Валентин Васильевич // Владимирская энциклопедия : биобиблиографический словарь. – Владимир, 2002. – С. 385.
Макаров Н. Седов Валентин Васильевич [электронный ресурс] // На рубеже тысячелетий. Книга о людях культуры и искусства. – [Псков, 2002]. – URL: http://www.culture.pskov.ru/ru/persons/object/130 (19.11.2018).
Седов В. В. Изборск в раннем Средневековье / В. В. Седов; Российская академия наук, Институт археологии. – Москва: Наука, 2007. – С. 1.