Фамилия Валентий происходит от польского мужского имени Валентий. В основе — латинское слово valens, которое переводится как «сильный, крепкий, здоровый». Имя это не было широко распространено в народной среде, а бытовало скорее в католических семьях, особенно на территории Речи Посполитой, откуда и пришло в восточнославянские земли.

С точки зрения словообразования фамилия представляет собой чистую форму имени без типичных русских суффиксов -ов, -ев или -ин. Это указывает на её позднее закрепление и, вероятно, на польское или западнорусское происхождение. В Польше такая модель (переход полного имени в фамилию без изменений) встречается часто, особенно у шляхты и мещан.

Небесным покровителем имени считается святой мученик Валент (в церковной традиции — Валентий), диакон Елийской церкви. По преданию, это был человек преклонного возраста, прекрасно знавший Священное Писание. Культ этого святого поддерживал популярность имени среди католиков, а в православной среде оно встречалось реже.

Самый известный носитель фамилии — польский писатель Валентий Хлендовский (1798–1846). Он публиковал обширные статьи по философии, морали и эстетической критике. Хлендовский был ярым поборником новейшей поэзии: деления на классическую и романтическую он не признавал, так как считал, что «поэзия, по существу своему, есть только одна», и ни один народ не имеет исключительной привилегии на неё. Эта фигура даёт понять, что фамилия Валентий в XIX веке уже не была редкостью среди образованных слоёв польского общества.

На русской почве фамилия могла видоизменяться: иногда её записывали как Валентов или Валентинов, добавляя привычные суффиксы. Однако форма Валентий сохранилась именно как маркер западного влияния — либо польского, либо западнорусского (с территорий современной Беларуси и Украины). Встречается она нечасто, что делает её интересной для тех, кто ищет не массовую, а локальную фамилию с ясной этимологией.