После окончания с отличием военного училища Валерий Васильевич Гуляев проходил службу в должности авиационного техника в центре подготовки и переучивания войск ПВО в г. Астрахани. После окончания академии с золотой медалью был оставлен в адъюнктуре на кафедре аэродинамики.

С 1974 г. проходил службу в академии на должностях старшего научного сотрудника, начальника научно-исследовательской лаборатории, преподавателя кафедры аэродинамики. В 1983 г. после защиты докторской диссертации был назначен старшим преподавателем кафедры конструкции авиационных двигателей. В 1984 г. назначен заместителем начальника этой же кафедры.

В 1985 г. назначен на должность заместителя начальника Рижского ВВАИУ им. Я. Алксниса по учебной и научной работе, в 1990 г. — начальником Киевского высшего военного авиационного инженерного училища.

После 1991 г. В. В. Гуляев остался служить в армии Украины на должности начальника Киевского ВВАИУ, преобразованного позднее в Киевский институт ВВС Украины.

После увольнения из Вооруженных Сил работал профессором в Киевском институте ВВС, а после его ликвидации в 2000 г. — на вновь сформированном авиационном факультете Национальной академии обороны Украины, а также в Киевском институте инженеров гражданской авиации.

Автор более 150 научных трудов, среди которых монография.

Подготовил более 10 кандидатов технических наук. Являлся членом ряда докторских диссертационных советов, членом ВАК Украины, действительным членом нескольких общественных Академий наук Украины.

Награжден многими медалями.