Усадьба Валуево получила свое название от села, в котором находится. В свою очередь, первое письменное упоминание названия села – Валуево – это запись из церковной книги Чудова монастыря, датированная 1676 годом. Произошло название от имени дворянского рода Валуевых, первые представители которого были выходцами из великого княжества Литовского.

За все время своего существования усадьба сменила множество владельцев. В XVII веке это были родственники Валуевых – князья Мещерские. Михаил Иванович Мещерский был супругом Марфы Григорьевны Мещерской, которая в начале 1620-х годов унаследовала часть вотчины от отца, Григория Леонтьевича Валуева. Со временем ее муж скупил почти все земли и стал хозяином большей части имения.

В 1719 году Мещерские продали «Валуево» соратнику Петра I, выдающемуся дипломату и государственному деятелю Петру Андреевичу Толстому. А в 1742 году его старший сын продал «Валуево» генералу Дмитрию Андреевичу Шепелеву и его жене Дарье Ивановне. Еще позже усадьба перешла к племяннице Шепелевой, Марии Родионовне Кошелевой.

У Марии Родионовны не было собственных детей, она завещала подмосковное имение племяннице, Екатерине Волконской, мужем которой был граф Алексей Иванович Мусин-Пушкин, президент Академии художеств России, выдающийся общественный деятель, нашедший и опубликовавший такой памятник литературы XIV века, как «Слово о полку Игореве». Мусины-Пушкины были самыми знаменитыми владельцами усадьбы, и по сей день «Валуево» нередко ассоциируется именно с этой фамилией.

На тот момент единственной постройкой усадьбы являлся старый деревянный дом, однако именно Алексей Иванович начинает отстраивать сохранившийся до наших дней архитектурный ансамбль. Имя архитектора осталось неизвестным, мы знаем только, что возведены постройки руками крепостных мастеров.

В 90-х годах XVIII века к господскому дому с помощью галерей-канонад были присоединены два двухэтажных флигеля. В одном из них размещалась кухня и людская, а в другой – домашний театр. Главный дом в том виде, в котором он предстает перед нами сегодня, был построен в 1811 году. Это деревянный дом на кирпичном сводчатом фундаменте, образец архитектурных форм классицизма. При графе Мусине-Пушкине усадьбу посещали Карамзин, Жуковский, Боратынский, даже Александр Сергеевич Пушкин бывал в «Валуево».

После смерти Алексея Ивановича усадьба перешла по наследству к его младшему сыну Владимиру, женатому на Эмилии Карловне Мусиной-Пушкиной, урожденной Шернваль фон Валлон. К середине XIX века всё имение уже числилось за их сыновьями – Алексеем и Владимиром Владимировичами.Они были последними владельцами усадьбы из рода Мусиных-Пушкиных, которые были хозяевами «Валуево» на протяжении приблизительно 75 лет.

В 1856 году усадьба была продана соседу – владельцу деревни Филимонки князю Владимиру Борисовичу Святополк-Четвертинскому. Однако всего через четыре года умер и он, а его супруга в 1863 году продала «Валуево» Дмитрию Семеновичу Лепешкину, крупному фабриканту, владельцу Вознесенской мануфактуры. Лепешкин не жалел средств на работы по реставрации и реконструкции усадьбы, а в 1885 году он основал в своем имении сезонную (с мая по октябрь) лечебницу для жителей соседних сел и деревень. С тех самых пор и по настоящий день «Валуево» неразрывно связано с медициной.

После смерти Дмитрия Семеновича в 1892 году Валуево перешло к своей последней владелице, Агриппине Николаевне, вдове купца.

Во время Гражданской войны (1918–1920 года) имение было национализировано, все материальные ценности вывезены из «Валуево», а в усадьбе организован дом отдыха.

В годы Великой Отечественной войны в «Валуево» в течение 8 месяцев функционировал госпиталь для раненых с черепно-мозговыми травмами.

С 1960 года вплоть до настоящего времени бывшую усадьбу занимает клинический санаторий «Валуево». Два флигеля усадьбы, снаружи сохранившие первозданный вид, изнутри полностью отреставрированы под современные жилые корпуса санатория – № 5 и № 7.

В советские годы на территории усадьбы неоднократно проходили киносъемки - в 1960-х годах в «Валуево» снимали некоторые сцены фильмов «Гусарская баллада» и «Война и мир», а в 1970-х – «Мой ласковый и нежный зверь».

Привлекает внимание режиссеров «Валуево» и в наше время. Например, в 2011 году здесь проходили съемки передачи «Пешком…Москва новомосковская» телеканала Культура, а 2017 году телеканал «Усадьба» посвятил «Валуево» отдельный выпуск передачи «История усадеб».