Валерий Хлевинский родился в Нижнем Новгороде. Его родители (оба глухонемые) к искусству не имели никакого отношения. Через некоторое время семья Хлевинских: родители, Валерий и его сестра Вера переехали в Дзержинск. На новом месте отца назначили руководителем общества глухих. При обществе существовала самодеятельность, в которой стала активно участвовать мама Валерия, а вслед на ней и он сам.
В 1958 году отца Михаила Хлевинского перевели руководить обществом глухих во Владимир. Валерий был определен в школу №1, где его классным руководителем стала Зинаида Семеновна Быстрова.
Будучи увлечена театром, она поставила в школе несколько спектаклей, в которых принял участие и Валера. Занятия в школьном кружке он также успешно сочетал с занятиями в драмкружке Дома офицеров, которым руководил Александр Васильевич Брандт (в то время ведущий актер Владимирского драмтеатра).
К окончанию школы Валерий Хлевинский утвердился в мысли стать актером. В 1960 году он отправился в Москву поступать в Школу-студию МХАТ, но, провалившись на втором туре, вынужден был вернуться во Владимир.
Проработав полтора месяца на заводе учеником токаря, Валерий поступил в местный драматический театр артистом вспомогательного состава. Полтора сезона он набирался опыта, готовясь к поступлению в театральный, и его мечта сбылась: Валерий поступил в Нижегородское театральное училище.
Год, проведенный в Нижегородском театральном училище, Валерий Хлевинский вспоминает с теплотой. Его педагогом был народный артист России В.А. Лебский, в свое время открывший театральному миру Евгения Евстигнеева.
После первого курса Валерий Хлевинский был призван в армию. Ему довелось три года служить в Москве, в роте почётного караула. В свободное от службы время Хлевинский посещал драматический кружок Московского Дома офицеров.
Еще служа в армии, Валерий Хлевинский уже поступил в Школу-студию МХАТ, там же он продолжил учебу и после демобилизации. Учиться Валерию довелось на курсе у Василия Петровича Маркова. Его сокурсниками были Нелли Корниенко и Татьяна Васильева.
В 1969 году Валерий Хлевинский окончил Школу-Студию МХАТ. В дипломном спектакле на Валерия обратил внимание Олег Ефремов, он то и пригласил талантливого студента в труппу Театра «Современник».
На сцене театра «Современник» Валерий Хлевинский проработал 32 года. Впрочем, сам актер не любит этого слова «работать», в интервью он уточняет, что в театре не работают, и служат – служат искусству. Им было создано много самых разноплановых образов, это и Пепел в пьесе «На дне», и Дулитл («Пигмалион»), и Альфонс («Три товарища»), и Царевский («Крутой маршрут»), и Михаил («Мурлин Мурло»), и Мистер Пейдж («Виндзорские насмешницы»), и Хребет («Аномалия»).
В кино Валерий Хлевинский начал сниматься в 70-е. Среди его первых работ была роль Егора Любавина в картине Леонида Головни «Конец Любавиных» (по роману Василия Шукшина «Любавины»).
В 1972-1973 годах актер снялся в одном из первых советских сериалов «Большая перемена», ставшим впоследствии всенародно любимым. Он сыграл старосту класса Авдотьина. Валерий Михайлович с удовольствием вспоминает о той работе: «В «Большой перемене» был хороший коллектив, добрая атмосфера…»
Любовь зрителей Валерию Хлевинскому принес сериал «Вечный зов», где он сыграл Антона Савельева, сильного, справедливого человека.
Среди других его персонажей, сыгранных в 70-е – 80-е годы: Митя в мелодраме «Просто Саша», шофер Валентин в телесериале «Следствие ведут Знатоки», Федор Уваров в производственной драме «Собственное мнение», Антонио в фильме-спектакле «Двенадцатая ночь» и другие.
В 2001 года Валерий Хлевинский по приглашению Олега Табакова перешел в МХАТ им.Чехова. В театре в разные годы он был задействован в спектаклях: «Последняя жертва», «Белая гвардия», «Кошки-мышки».
Кроме того, Хлевинский играл на сцене Московского театра п/р О. Табакова в спектакле «Не все коту масленица» А. Н. Островского (Ахов). Преподает мастерство актера в Школе-студии МХАТ.
После долгого перерыва Валерий Хлевинский вновь снимается в кино. Зрители могли его видеть в роли генерала Вигуна в детективе «Красная площадь», генерал-майора милиции Петра Петровича Есина в сериале «МУР есть МУР-2», Михаила Степановича в картине «Скелет в шкафу».