Родился в 1941 году в городе Слободской Кировской области.
С 1967 г. окончил ЛГИТМиК (курс В. Андрушкевича, Р. Сироты).
С 1967 по 1970 гг. - актер Посковского Драматического театра.
С 1970 по 1988 гг. - актер Театров Брянска и Камчатки.
С 1988 г. - актер Московского театра "Около дома Станиславского".
До начала театральной карьеры работал слесарем-сборщиком, потом служил в армии в ракетных войсках и только в 1963 году поступил в ЛГИТМИК на курс Андрушкевича и Сироты. Три года работал в Драматическом театре города Пскова, успел там сыграть множество интересных ролей: в том числе Присыпкин(«Клоп»), Гели-Гей («Что тот солдат, что этот»), Карл IV («Жаворонок»). Затем были Брянск, Камчатка и в 1988 году, наконец, обрел свой театр и своего режиссера.
В кино исполнял роли простых деревенских мужичков. Заметные роли в фильмах "Чужая сторона", "Лихая парочка", "Смиренное кладбище".
Валерий Прохоров поменял множество театров, и не мыслил себя без режиссера Юрия Погребничко, без Театра "Около дома Станиславского". Он обладал удивительной способностью без слов рассказывать историю жизни человека, филигранно владел искусством паузы.
Актёр создавал образы, в которых переплетались мечта и реальность, чёрное смешивалось с белым. В спектакле "Молитва клоунов" по пьесам Чехова Прохоров играл сразу несколько ролей: доктора Чебутыкина, танцующего цыганский танец, профессора Серебрякова в черном цыганском парике, директора пёстрой клоунской труппы, сидящего в позе лотоса и повторяющего своё загадочное упражнение.
Театровед Ирина Плотникова написала об актёре: "Талант Валерия Прохорова такого рода, что, играя Полония, он с легкостью мог бы сыграть и Гамлета, играя Кочкарева, он мог бы быть и Подколёсиным. В новой редакции спектакля "Нужна трагическая актриса" Прохоров играет Раису Павловну Гурмыжскую и артиста Аркадия Счастливцева. Жуть охватывает при одном взгляде на то, как Прохоров - Гурмыжская кокетливо поправляет пружинку - завиток на своей шляпке с вуалеткой. Это - кокетство паука, заманивающего жертву в свои липкие сети...".
В кино начал активно сниматься в 90-х годах. Среди фильмов с участием Прохорова: "Рой", "Сам я вятский уроженец", "Смиренное кладбище", "Сфинск", "Лихая парочка". Лучшая роль в кино - Иван Чашкин в картине "Чужая сторона". Его герой, рабочий из сибирского поселка, спешит на похороны своей матери в Подмосковье. Но в тот же день в Москве хоронят Брежнева, и это создает многочисленные препятствия на пути Чашкина.
Роль деда Сани в фильме «На спине у черного кота» стала его последней ролью. Съемки «На спине у черного кота» картины проходили осенью 2007 года. В феврале режиссер Иван Павлов признался, что озвучание фильма задержалось из-за болезни Валерия Прохорова. Но Иван Павлов не допускал и мысли, что голосу «настоящего» деда Сани можно найти замену. После курса лечения в одной из московских клиник Валерий Прохоров первым делом приехал на «Беларусьфильм», на озвучание. «Он бодрился, шутил… Как истинный профессионал, блестяще выполнил свое дело»,- вспоминает Иван Павлов. После озвучания актёр лёг в больницу и через неделю умер.
Народный артист России (2002).
Ушел из жизни 27 марта 2008г., в День Театра. Валерия Прохорова похоронили в Брянске в Центральной аллее Центрального кладбища.