डॉ. वैलेंज़ुएला ने 1987 में कोलम्बियन स्कूल ऑफ़ मेडिसिन से सम्मान के साथ एमडी की डिग्री पूरी की और 1993 में यूनिवर्सिटी ऑफ़ कैलिफ़ोर्निया, रिवरसाइड से बायोमेडिकल साइंसेज में पीएचडी की उपाधि प्राप्त की। उन्होंने पोस्टडॉक्टरल प्रशिक्षण प्राप्त किया और 1993 से 1998 तक डेनवर में यूनिवर्सिटी ऑफ़ कोलोराडो हेल्थ साइंसेज सेंटर में फार्माकोलॉजी विभाग में प्रशिक्षक के रूप में कार्य किया। 1998 में, डॉ. वैलेंज़ुएला यूनिवर्सिटी ऑफ़ न्यू मैक्सिको स्कूल ऑफ़ मेडिसिन में शामिल हो गए, जहाँ वे वर्तमान में न्यूरोसाइंसेस विभाग में रीजेंट्स प्रोफेसर के पद पर हैं। वे न्यू मैक्सिको अल्कोहल रिसर्च सेंटर के निदेशक के रूप में भी कार्य करते हैं।
डॉ. वैलेंज़ुएला का प्राथमिक शोध विकास के दौरान सिनैप्टिक ट्रांसमिशन और प्लास्टिसिटी पर शराब के प्रभावों पर केंद्रित है। उनके महत्वपूर्ण योगदान ने इस बात की समझ को आगे बढ़ाया है कि शराब न्यूरोनल सर्किट परिपक्वता को कैसे प्रभावित करती है। इसके अतिरिक्त, वे तंत्रिका तंत्र, विशेष इंद्रियों और व्यवहारिक स्वास्थ्य ब्लॉक के सह-अध्यक्ष हैं।
शिक्षा के प्रति समर्पित डॉ. वेलेंज़ुएला मेडिकल छात्रों के साथ अपने संवाद को महत्व देते हैं, उनके व्यावहारिक प्रश्नों से सीखते हैं, तथा उनके आत्मविश्वास, कौशल और ज्ञान में वृद्धि को देखते हैं।