Valentin Köhler studierte Szenografie und Innenarchitektur in Basel sowie Bühnen- und Kostümbild an der Kunsthochschule Weißensee in Berlin. Seit 2012 ist er als freier Bühnen- und Kostümbildner tätig. Eigene Projekte sind u. a. für die Staatsoper Stuttgart, das Theater Basel, das Theater Neumarkt Zürich, das Staatstheater Braunschweig, die Staatsoper Hannover, das Schauspiel Frankfurt und das Staatstheater Mainz entstanden. Seine Arbeiten sind gleichermaßen im Schauspiel, Tanz wie in der Oper zu sehen. Er ist Teil des Musiktheaterkollektivs AGORA, welches immersive und digitale Musiktheateraufführungen produziert und mit solchen Formaten auch an Häusern wie der Bayerischen Staatsoper in München und der Oper Wuppertal vertreten war. Neben anderen arbeitet er mit Peter Kastenmüller, Elisabeth Stöppler, Barbara David Brüesch, Dirk Schmeding und Tom Kühnel. Als Dozent ist er u. a. an der Hochschule für Gestaltung und Kunst Basel und der Züricher Hochschule der Künste tätig. 
Seit der Spielzeit 2021/22 ist er Hausszenograf und Leiter der Akademie »Reflektor« am Luzerner Theater.