Валерий Приемыхов родился 26 декабря 1943 года в Белогорске Амурской области. В 1973 г. окончил сценарный факультет ВГИКа (мастерская И. Маневича).
Одна из самых известных ролей Валерия Приемыхова в кино, в драме Александра Прошкина "Холодное лето пятьдесят третьего...", где его партнером был Анатолий Папанов.
Он много сотрудничал с Динарой Асановой: снялся в ее фильмах "Пацаны", "Жена ушла", "Милый, дорогой, любимый, единственный". Как режиссер, Валерий Приемыхов поставил картины "Мигранты", "Штаны", "Кто, если не мы". Последний его фильм был о трудных подростках - это постоянная тема творчества Приемыхова. За картину автор был удостоен премии "Ника" в номинации "Лучший сценарий". Помимо съемок фильмов о подростках, он был постоянным членом жюри конкурсов студенческих фильмов на соискание премий "Св. Анны".
