Valenzuela komt uit de jeugdopleiding van Atlas Guadalajara en debuteerde voor die club in 2003, tegen Estudiantes Tecos. Die club kocht hem vijf jaar later ook, maar hij speelde er maar één jaar. In 2009 werd hij namelijk overgenomen door Club América, waarmee hij in 2013 Mexicaans landskampioen werd. Op 3 januari maakte hij zijn debuut in het InterLiga-duel tegen Club Deportivo Guadalajara.[1] In december 2015 kondigde Club Tijuana de komst van Valenzuela aan op huurbasis.[2] Een jaar later nam Tijuana hem definitief over.[3] Medio 2019 liet Valenzuela de club achter zich. Een halfjaar later tekende hij voor Leones Negros. Na een half seizoen daar besloot de speler een punt achter zijn actieve loopbaan te zetten.
Valenzuela debuteerde op 24 juli 2009 in het Mexicaans voetbalelftal . Op die dag werd er na strafschoppen met 3–5 gewonnen van Costa Rica. De centrale verdediger mocht van bondscoach Javier Aguirre in de basis beginnen en hij speelde het gehele duel mee.[4] In zowel 2009 als 2013 speelde Valenzuela mee in de finale van de Gold Cup, het tweejaarlijkse interlandtoernooi van de CONCACAF. In de play-offs verzekerde hij zich in november 2013 zich in tweeluik met Nieuw-Zeeland van deelname aan het wereldkampioenschap voetbal 2014 in Brazilië. Zowel in het Aztekenstadion als in het Westpac Stadium speelde Valenzuela de gehele wedstrijd mee.[5] Bondscoach Herrera nam Valenzuela niet op in de selectie voor het WK. Ruim een jaar na zijn laatste interland speelde Valenzuela op 31 mei 2015 weer voor Mexico in een oefeninterland tegen Guatemala (3–0 winst). Enkele dagen later maakte hij in een vriendschappelijk duel tegen Peru zijn eerste interlanddoelpunt.
Mexico
Costa Rica – Mexico 
Verenigde Staten – Mexico 
Martinique – Mexico 
Peru – Mexico 
75'