Valerius Herberger wurde als Sohn des Kürschners und Mitglieds der Meistersängerzunft, Martin Herberger († 1571) und Anna Hoffmann († 5. Januar 1608) geboren. Nach dem frühen Tod des Vaters lebte er bei der Tante, Barbara Wende, und wurde durch seinen Paten, Pastor Martin Arnold, gefördert und ausgebildet. Er besuchte die damals bekannte Lateinschule in Fraustadt, 1579–1582 die in Freystadt im benachbarten Schlesien. 1572−1584 studierte er Theologie in Frankfurt an der Oder und Leipzig.
1584 berief ihn der Fraustädter Magistrat zum Prediger und Lehrer an die Lateinschule. Am 21. März 1590 erfolgte seine Ernennung zum Diakon der Fraustädter Pfarrkirche St. Marien. Im selben Jahr heiratete er die Ratsherrentochter Anna Rüdinger (1568–1629). Nach dem Tod des Oberpfarrers Leonhard Krentzheim wurde er am 30. Dezember 1598 zum 1. Prediger von Fraustadt gewählt.
Im Jahr 1604 musste die Gemeinde im Rahmen der Maßnahmen der Gegenreformation die Pfarrkirche an die katholische Kirche zurückgeben. Herberger erwarb daraufhin zwei Wohnhäuser am Polnischen Tor, die zu einem Bethaus ausgebaut wurden und von ihm den Namen "Kripplein Christi" erhielt.
Herberger war in der gesamten protestantischen Welt als der "kleine Luther" gefeiert. Neben seinen theologischen Schriften wurde er für das Kirchenlied „Valet will ich dir geben“ bekannt. Während der verheerenden Pest von 1613 wich er den Kranken und Sterbenden nicht von der Seite und bestattete jeden persönlich, dieses Lied singend, das seinen Ruhm als Pestpfarrer von Fraustadt begründete. Sein Amtsbruder, der Diakon Johann Timäus, stand ihm dabei immer zur Seite. Einen Nachruhm erhielt er nicht, denn Timäus verstarb selber an der Pest. Das Lied Herbergers wurde von dem Fraustädter Kantor Melchior Teschner (1584–1635) im Jahr 1614[1] vertont.
Nach der Pest von 1613 war Herbergers Gesundheit angegriffen. Eine große Stütze war ihm sein Sohn Zacharias Herberger (1591–1631), der ebenfalls Theologie studiert hatte und vom Magistrat die Berufung zum Diakon von Fraustadt erhielt.
1623 erlitt Herberger einen Schlaganfall, im Februar 1627 den zweiten, an dessen Folgen er dann im Mai starb. Unter großer Anteilnahme der Bevölkerung wurde der größte Sohn der Stadt auf dem neuen Friedhof außerhalb der damaligen Stadt beerdigt.
Nachfolger in seinem Amte wurde sein Sohn Zacharias, der den Vater nicht lange überlebte. Der gleichnamige Enkel, Valerius Herberger jr., starb während seines Studiums in Königsberg (1641) und mit ihm starb die Familie aus. Er überließ einen Teil des großväterlichen Besitzes als Stipendium der Stadt Fraustadt. Ebenso übergab er die große Bibliothek der Fraustädter Kirche "Kripplein Christi".