Валерий Гаджиев родился 9 августа 1941 года в Баку. Футболом начал заниматься в посёлке Бакиханов, где родился и вырос. Был воспитанником таких тренеров, как Иван Шерехов и Владимир Кармаев. Параллельно с футболом продолжал образование и окончил филологический факультет Бакинского государственного университета.
В составе основной команды «Нефтчи» Гаджиев дебютировал в 1959 году. В том сезоне он провёл 7 матчей, а свой первый гол забил 2 октября 1960 года в ворота вильнюсского «Спартака», внеся вклад в победу чёрно-белых со счётом 2:1.
В 1961–1963 годах в связи с прохождением военной службы выступал за Тбилисский армейский спортивный клуб. Вернувшись в «Нефтчи» в 1964 году, футболист быстро стал игроком основного состава и внёс большой вклад в крупнейший успех нашей команды в чемпионате СССР — завоевание бронзовых медалей в 1966 году.
Валерий Гаджиев выступал за олимпийскую сборную СССР в 1967 и 1968 годах. В 1969 году перешёл в московское «Динамо» и даже сумел забить «Нефтчи» в 1/16 финала Кубка СССР, завершившегося победой москвичей со счётом 2:0.
В 1970 году Гаджиев вернулся в родной клуб и провёл здесь ещё три года, завершив игровую карьеру в 1972 году.
Гаджиев отличался точным исполнением пенальти. За 10 сезонов в составе «Нефтчи» он провёл 229 матчей и забил 26 голов.
В качестве тренера Валерий Гаджиев некоторое время возглавлял молодёжную сборную Азербайджана. Он скончался 8 января 2016 года.