Защитник начал свою карьеру на родине в Эквадоре в «Насионале», прежде чем переехать в Европу. Он играл за «Уэльву» и «Вильярреал» в Ла Лиге, а затем отправился в Англию. Хавбек провел в «Уигане» три сезона, а затем отыграл десять лет в «Манчестер Юнайтед». Позже Валенсия вернулся на родину, после чего продолжил играть в Мексике.
В составе «Манчестер Юнайтед» он выиграл два титула Премьер-лиги, Лигу Европы, два Кубка Лиги, Кубок Англии.