Валерий Иванович Федосов умер в перерыве между съёмками фильма «Афганский излом» (1991) 5 июня 1990 года в селе Заозерье Окуловского района Новгородской области от сердечного приступа. Похоронен на Шуваловское кладбище Санкт-Петербурга.
В 1963 году окончил операторский факультет ВГИКа.