Kompozici studoval na pražské konzervatoři, kde absolvoval Mistrovskou školu v roce 1947 u Jaroslava Řídkého. Zároveň soukromě studoval filozofii estetiku, dějiny hudby a hudební teorii. V roce 1950 absolvoval Vysokou školu pedagogickou a v roce 1952 byl promován na doktora filozofie na Karlově univerzitě. Kromě jiného byl v letech 1949-52 tvůrčím tajemníkem nově vzniklého Svazu československých skladatelů, od roku 1959 patřil po řadu let k čelným pracovnikům vydavatelství Panton, později byl uměleckým ředitelem vydavatelství Supraphon. Od roku 1966 byl profesorem kompozice na pražské konzervatoři a od roku 1979 docentem skladby na pražské Akademii múzických umění (do roku 1989).
Opěrné sloupy skladatelského díla Jiřího Válka tvoří na 20 symfonií, v nichž je vyjádřen autorův vztah k závažným historicko-společenským tématům naší civilizace v uplynulých epochách i v přítomnosti.
V komornich a koncertních skladbách těží autor z niterných a citových hlubin současného človéka, přičemž mnohdy vytváří uměleckou základnu pro vznik další symfonie. Tak tomu bylo kupříkladu u houslového koncertu "Hymnus slunce", psaného na žádost rakouského houslisty Lukase Davida a západoněmeckého dirigenta O. Maga, na níž navazuje 11. symfonie "Revoluční". Válkův Koncert pro marimbu a orchestr, první v české hudbě, vyjadřuje autorovy představy neoficiální soudobé slavnostnosti. Vyvrcholením velkých etap Válkovy tvorby jsou celovečerní hudebně scénická díla: hudebně scénické drama "Shakespearovské variace" představuje devět nejprotikladnějších lidských typů a situací, opera "Hodina pravdy" vyjadřuje satiricky splývavost hranice mezi životem a hrou v pokročilém stadiu rozkladu dnešní civilizace a opera "Hamlet náš současník" byla napsána jako aktuální optimisticko-satirické variace na tematiku z her W. Shakespeara. Vedle zmíněných dvou oper mají satirické zaměřeni i další skladby, mezi nimi "Sonáta o pomocném životě" pro tři nástroje a konferenciéra, koncert pro anglický roh a orchestr "Concerto burlesco" i 15. symfonie - oratorium "Sarkastická", která spolu se 14. symfonií "Trionfale" a 16. symfonii "Neter" je ideově uměleckým vyvrcholenim impozantní řady Válkových symfonií.
V Ietech 1950-1970 napsal Jiři Válek také přes 100 písní a skladeb pro děti a mládež, z nichž mnohé obdržely první ceny v domácích i zahraničnich soutěžích. Z instruktivnlch skladeb "Sonata eroica" pro trubku a klavir byla několikrát vydána tiskem a stala se povinnou skladbou v mezinárodnich interpretačnich soutěžích. Se skladatelskou prací úzce souvisí také rozsáhlá literárni činnost, zahrnující kromě drobných útvarů i knižní monografické a teoretické tituly.