Athlète polyvalent, Valerio Cleri nage soit en bassin, soit en eau libre.
Ses débuts internationaux datent de 1999 ; cette année-là, il participe, du 14 au 17 juillet, aux Championnats d'Europe juniors de natation où il s'aligne dans 4 épreuves, les 400, 800, 1 500 m nage libre et 400 m 4 nages, et obtient sa meilleure place en terminant 7e des 400 et 800 m[1],[2].
Son 2e rendez-vous international a lieu quatre années plus tard à la XXIIe Universiade d'été à Daegu, en Corée du Sud ; il n'arrive toutefois pas à se qualifier pour la finale des trois épreuves, 400, 800 m nage libre et 400 m 4 nages, auxquelles il participe.
En 2008, pour sa première participation aux Jeux olympiques, il s'aligne dans l'épreuve des 10 km en eau libre, nouvellement incluse dans le programme olympique ; il échoue au pied du podium, devancé à nouveau par Thomas Lurz de 13 s 90[5].
Un peu plus de trois semaines plus tard, il monte sur la plus haute marche du podium en remportant l'épreuve des 25 km en eau libre des Championnats d'Europe à Dubrovnik, en Croatie, devant le Français Joanes Hedel.
