Валентин Сильвестров родился в 1937 году в Киеве, где получил начальное музыкальное образование. В 1964 году окончил Киевскую государственную консерваторию (ныне Национальная музыкальная академия Украины) имени П. И. Чайковского (класс композиции Бориса Лятошинского).
В 1960-е годы входил в группу «Киевский авангард», представители которой ориентировались на новые стилевые течения и современные композиторские техники западноевропейской музыки. В тот период Сильвестров использовал в своих произведениях додекафонию, алеаторику, сонористику, характерным принципом его композиции стала т. н. «волновая» драматургия. С 1960-х годов музыка Сильвестрова звучит на международных фестивалях, его произведения исполняют Гидон Кремер, Алексей Любимов, Иван Монигетти, Александр Рудин и другие известные музыканты.
В 1970 году был исключен из Союза композиторов. В последующие годы постепенно отказался от традиционных техник авангарда, ориентируясь на постмодернизм; стиль нового периода назвал «мета-музыкой» (или метафорической музыкой). В произведениях этого периода преобладают медитативные, созерцательные образы, большую роль играет обращение к стилям предшествующих эпох.
Перу Сильвестрова принадлежат девять симфоний, три струнных квартета, вокальные и хоровые сочинения, камерные ансамбли, произведения для оркестра, фортепианные пьесы и циклы, музыка к кинофильмам.
О композиторе сняты документальные фильмы «Рождение музыки. Валентин Сильвестров» Виктора Кукушкина (1991), «Валентин Сильвестров. Тихие песни» Анатолия Сириха (1992), «Незаконные дети Веберна» Лили Оливье (Франция, 1994) и «Диалоги. Композитор Валентин Сильвестров» Дориана Супина (Эстония, 2008).
Удостоен многих наград и званий, в том числе Международной премии имени Сергея Кусевицкого (США, 1967), премии Международного конкурса композиторов Gaudeamus (Нидерланды, 1970), Государственной премии Украины имени Тараса Шевченко (1995), ордена «За заслуги» III и II степени (1997, 2013), ордена Ярослава Мудрого V и IV степени (2007, 2017) и др. Народный артист Украины.
