Valerio Varesi è nato a Torino l'otto agosto 1959 da genitori parmensi. A tre anni è tornato nella città emiliana dov'è cresciuto e ha studiato. Si è laureato in filosofia all'università di Bologna con una tesi su Kierkegaard. Nell'85 ha iniziato a scrivere su giornali e riviste pubblicando anche racconti in raccolte collettive. Dopo essere stato corrispondente da Parma per La Stampa e La Repubblica, nell'87 ha lavorato alla Gazzetta di Parma e nel '90 è passato alla redazione bolognese di La Repubblica. La prima pubblicazione è del '98, un romanzo giallo (Ultime notizie di una fuga ed. Mobydick) liberamente tratto dalla vicenda Carretta. Nel 2000 è uscito Bersaglio, l'oblio edito da Diabasis con il quale è stato finalista al festival del noir di Courmayeur e al premio Fedeli, organizzato a Bologna dal Siulp. Assieme a una decina di altri autori (tra i quali Macchiavelli, Manfredi, Barbolini e Pederiali), ha pubblicato Aelia Laelia Crispis (Diabasis), una raccolta di racconti ispirati a una misteriosa lapide bolognese. Nel 2002 è uscito Il cineclub del mistero edito da Passigli con la presentazione di Carlo Lucarelli. Sono Seguiti alcuni romanzi con l'ispettore Soneri protagonista: L'Affittacamere, Il Fiume delle nebbie, Le Ombre di Montelupo, A mani vuote, Oro, incenso e polvere, La casa del comandante e Il commissario Soneri e la mano di dio (editi da Frassinelli). Al di fuori della "serie" legata all'ispettore Soneri, nel 2007 è uscito il romanzo Le Imperfezioni (Frassinelli) e nel 2009 Il paese di Saimir (Edizioni Ambiente, VerdeNero).

Il romanzo Oro, incenso e polvere ha vinto il Premio Franco Fedeli e il Premio del Giallo e del Noir Mediterraneo.
Nel 2009 Valerio Varesi ha ricevuto il premio alla carriera Lama e Trama (Per avere impresso al giallo italiano suggestioni paesaggistiche e complessità psicologiche degne della grande letteratura). Nel 2010 vince il Premio Serravalle Noir.

Il commissario Soneri, protagonista dei romanzi di Varesi, con il volto di Luca Barbareschi è approdato in Tv nella serie di sceneggiati Nebbie e Delitti su Rai Due nel novembre 2005 (al fianco di Barbareschi c'era anche Natasha Stefanenko).