Родился 2 ноября 1957 года в Нюксенском районе Вологодской области. По окончании местной средней школы поступил в Тюменское высшее военно-инженерное командное училище.
Выпуск 1981 года. Офицерская служба началась с части специального назначения города Уссурийска Приморского края.
В Республику Афганистан прибыл в сентябре 1985 года в 173 отдельный отряд специального назначения (в/ч пп 96044) 22 отдельной бригады спецназа в населенный пункт Кандагар — административный центр одноименной провинции. В должности командира 2 роты участвовал в боевых операциях. Подразделение регулярно признавалось лучшим. Старшего лейтенанта Попова наградили орденом Красной звезды с присвоением звания капитан.
10 января 1987 года при возвращении группы спецназовцев после решения очередной задачи Валерий Анатольевич погиб в сбитом вертолете.
Он удостоен высокой правительственной награды — ордена Красного Знамени (посмертно).
Похоронен на кладбище города Вологды. На родине героя в его честь названа улица поселка Нюксеница. Родные проживали в Тюмени. Имя отважного офицера увековечено на мраморной плите монумента погибшим в Афганистане воинам-интернационалистам Тюменской области, ХМАО-Югры, ЯНАО мемориального комплекса павшим защитникам Отечества в сквере Губкина и на аллее Памяти погибших при выполнении воинского долга выпускников ТВВИКУ в сквере Карбышева (сайт Вологодской областной библиотеки: «Лучшей роты командир»).