Figlio di Luigi Valadier, appena tredicenne vinse il concorso Clementino indetto dall’Accademia di San Luca nel 1775.
Tra 1798 e 1799, durante l’occupazione francese, immagazzinò i principi della nuova urbanistica di stampo napoleonico che ripropose nelle sue progettazioni. Segno di questa esperienza furono la promenade dei Fori Imperiali (1811), ma soprattutto la sua massima realizzazione: la sistemazione dell’area di Piazza del Popolo e della Salita al Pincio (1816-22). In questa zona all’architetto romano si deve anche la Coffe House del Pincio, oggi nota come Casina Valadier (1807).
Un ruolo di primo piano rivestì anche nella storia del restauro architettonico grazie all’intervento sull’Arco di Tito (1819), che isolò liberandolo da ogni struttura successiva e reintegrò nelle parti mancanti; sul Colosseo, che rinforzò con il muro di consolidamento all’anello esterno verso i Fori, in cui replicò delle arcate identiche alle originali (1823); e soprattutto grazie alla ricostruzione di San Paolo fuori le mura, in seguito all’incendio del 1823.
A lui si deve, infine, anche il fonte battesimale di Santa Maria Maggiore (1826).