Diplomato nel 1965 all'Accademia nazionale d'arte drammatica, ha inizato la professione di attore con il Teatro Stabile dell'Aquila.<br />Nel 1995 vince il Nastro d'argento al miglior doppiaggio maschile per aver prestato la voce a Robin Williams nel film Mrs. Doubtfire - Mammo per sempre. Valli ha doppiato l'attore in molti altri suoi film, tra i quali Good Morning Vietnam.<br />Tra il 1996 e il 2011 ha prestato la voce al serial killer Ghostface nella serie di film Scream.<br />Inoltre, nel 2010 ha vinto il Leggio d'oro per la sua direzione del doppiaggio del film d'animazione Up.<br />Come attore è stato fra gli interpreti della miniserie televisiva La donna di picche diretta da Leonardo Cortese, di Gamma diretto da Salvatore Nocita e della pellicola cinematografica Le leggi del desiderio, nel ruolo del padre del personaggio di Silvio Muccino.<br />È anche un appassionato di fotografia, e i suoi soggetti preferiti sono i nudi femminili.<br />Insegna doppiaggio presso la scuola di doppiaggio Voice Art Dubbing.