Родился в семье преуспевающего адвоката в Лиме, Перу. С раннего возраста он интересовался искусством, но свою карьеру хотел связать совершенно с другим: он семь лет учился играть на скрипке, надеясь стать исполнителем. Тем не менее, Вальехо отвернулся от искусств и в течение двух лет посещал школьный курс начальной медицины. Позже он нашел хорошее применение полученным знаниям, особенно в области анатомии.
После двух лет, при поддержке друзей и коллег, которые заметили, как хорошо он рисует, Вальехо поступил на отделение изобразительных искусств в Национальную Школу Искусств в Перу - художественный колледж, где он получил пятилетнее образование. Ему не потребовалось много времени, чтобы получить престижную золотую медаль за превосходную учебу.
В 16 лет Вальехо получил приглашение на учебу во Флоренцию, но он отказался от предложения. Вальехо быстро заработал доверие как художник, и в 1964 он собрал портфель с частью своих работ и эмигрировал в Соединенные Штаты. Он надеялся на более успешную карьеру, чем мог когда-либо иметь в Лиме.
Всего около 80 долларов в бумажнике и незнание языка - так он и прибыл покорять город, используя свои знания и талант. Позже ему помогли получить работу в рекламном отделе трастовой компании. Во время шестимесячного испытательного срока он работал в Харфорде, штат Коннектикут, а затем был переведен в нью-йоркский офис, где и встретил Дорис - свою будущую жену.
Ему понадобилось два года, чтобы перейти от работы на компанию к работе в качестве внештатного художника. В течение последующих восьми лет он брался за любую работу, которую мог получить. Когда он принес некоторые эскизы монстров в Marvel Comics, он сразу же понял, что им нравится его работа, и они хотят от него дальнейшего развития этого направления.
В рамках данного художественного жанра фантастические создания Вальехо - реальные и мифические животные или демоноподобные герои типа Конан-Варвара - постепенно стали эталонами.
«Я уже успешно работал в качестве иллюстратора на протяжение нескольких лет, когда однажды увидел на обложке американского журнала комиксов изображение в стиле фэнтези. Это была героическая женщина, борющаяся с доисторическим монстром, и тут я понял, что это и есть то, чем я хочу заниматься».
«Я всегда испытывал особую любовь к совершенной структуре человеческого тела, и искусство фэнтези давало мне возможность изображать в моих работах мускулистые и красивые фигуры во всевозможных ракурсах и положениях. И поскольку я люблю человеческое тело, я всегда стараюсь рисовать его столь красивым и совершенным, насколько это возможно».
Тогда же Вальехо решил, что пришло время переключиться с жанра комиксов на оформление книжных обложек, вероятно потому, что он не был вполне удовлетворен оплатой по сравнению с затрачиваемым временем. В 1976 году он получил ряд заказов от Ballantine Books - известного издательства приключенческих романов.
Вальехо женат на художнице Джулии Белл, чей художественный стиль очень схож со стилем Вальехо. У него двое детей от предыдущего брака с художницей и писателем Дорис Вальехо, а также двое пасынков. Его сын, Дориан, также рисует в жанре фэнтези, но сейчас работает портретистом. Его дочь, Майа, профессиональный фотограф. Его пасынки, Энтони и Дэвид, оба художники и работают для галерей изобразительного искусства, а также в качестве иллюстраторов в жанре научной фантастики/фэнтези.
Вальехо известен в первую очередь как автор обложек к книгам в жанре фэнтези. Его картины отличаются обилием обнаженной натуры, как мужской, так и женской. При этом, натурщицей часто выступает жена Бориса, художница Джулия Белл, а сам он служит натурщиком для её картин.
«Дело в том, что я сам занимаюсь бодибилдингом с шестнадцати лет. По-моему, нет ничего удивительного в том, что мне интересно изображать людей с красивыми и сильными телами. Обнаженное тело - это естественно. А если бы не было секса, то никого из нас бы просто не существовало».
Помимо книг и комиксов, Борис оформляет музыкальные диски. Серия сборников поп-музыки XX века «Romantic Collection» полностью оформлена работами Вальехо и Луиса Ройо.