Валентайн родился в Шортшилдсеruen, Нортамберленд. Находился под влиянием скиффла. В 1956 году, когда ему было 13 лет, его мама купила ему первую гитару. Свои первые аккорды Хилтон выучил благодая книге "Teach Yourself A Thousand Chords и тогда же сформировал свою первую группу, которая называлась Heppers. Когда музыканты играли в местных клубах, журналисты окрестили их как «молодую, но перспективную скиффл-группу». В 1959 году The Heppers стали играть рок-н-ролл и переименовались в Wildcats. В течение этого периода Валентайн играл на гитаре Futurama III, экспортом которой в Великобританию занималась компания Selmer. Его следующей гитарой стала «Burns Vibra-Artiste», купленная им в 1960-1961 годах. The Wild Cats были популярны на территории Тайнсайда, в которой были распространены танцевальные и церковные залы, мужские рабочие клубы и другие публичные заведения. В это время они решили записали альбом Sounds of the Wild Cats. В 1963 году группа The Animals начала своё формирование. Тогда Час Чандлер услышал о виртуозном гитаристе Хилтоне Валентайне и решил пригласить его в зарождающийся коллектив под названием Alan Price Combo. На тот момент Эрик Бёрдон уже был в составе группы, а Джон Стил присоединился уже после прихода Хилтона. В дальнейшем группы изменила название на The Animals.
В то время как The Animals часто вспоминают за вокал Бёрдона или игру Прайса на клавишных, Валентайна помнят за его арпеджио на электрогитаре в песне «The House of the Rising Sun», которая в своё время вдохновила множество начинающих гитаристов. Его он исполнил на гитаре «Gretsch Tennessean», которую он купил в Ньюкасле в начале 1962 года, когда ещё играл в составе The Wild Cats и использовал усилители Selmer. Позднее в 1964 Адольф Рикенбакер подарил ему гитару «Rickenbacker Rose Morris» для использования вместе с 12-ти струнной моделью.
Валентайн продолжал играть и записываться с The Animals вплоть до распада её оригинального состава в сентябре 1966 года. После этого Валентайн перебрался в Калифорнию и записал сольный альбом All In Your Head, а в последущие годы, вернувшись в Великобританию, участвовал в различных реюнионах The Animals.
В 1994 году Валентайн, наряду с Эриком Бёрдоном, Чесом Чендлером, Аланом Прайсом и Джоном Стилом был введён в Зал славы рок-н-ролла. В мае 2001 года Хилтон вместе с прочими музыкантами Animals получил звезду на Голливудской Аллее Славы . В 2004 году он выпустил альбом It’s Folk 'n' Skiffle, Mate!.
В октябре 2009 года Валентайн вместе со своим сольным проектом Skiffledog дал ряд концертов в Новой Англии, в Нью-Йорке и в Южной Каролине. Также с февраля 2007 по ноябрь 2008 года Валентайн гастролировал с Эриком Бёрдоном. В начале 2009 года он сделал две демозаписи, которые выложил на своей странице в MySpace.
В 2011 году Хилтон Валентайн выпустил альбом 'Skiffledog on Coburg Street' и рожественский альбом Merry Skifflemas!', записанный совместно с бывшим участником группы Peter Jay and the Jaywalkersruen, Питером Миллером.