Es doctor y magíster en Economía en la Universidad de Michigan Ann-Arbor. Profesor titular del Instituto de Investigación Avanzada en Educación e investigador del CIAE (Universidad de Chile), también es profesor del Departamento de Economía de la misma universidad. Su investigación se centra en la economía de la educación y la desigualdad social. El profesor Valenzuela ha desarrollado una amplia investigación sobre la calidad y equidad de la educación en Chile. Sus últimos trabajos se centran en la segregación educativa y social dentro del sistema escolar, las trayectorias de mejoramiento de los colegios y los factores asociados a estas situaciones.