Окончил Московский геологоразведочный институт и Ставропольский государственный университет. Кандидат экономических наук.
Работать начал помбуром, а затем буровым мастером Кавминводской комплексной гидрогеологической экспедиции.
С 1991 года был генеральным директором московского акционерного общества Брокерская фирма «Корн».
С 1996 года работал в правительстве Ставропольского края. Занимал должности заместителя председателя правительства края, министра финансов, первого заместителя председателя правительства — министра экономического развития и торговли региона.
С 2006 года — заместитель полномочного представителя Президента Российской Федерации в Южном федеральном округе.
С февраля 2008 года — заместитель министра регионального развития Российской Федерации.
С 16 мая 2008 по 2 мая 2012 года — губернатор Ставропольского края.
С 29 ноября 2009 по 16 июня 2010 — член президиума Государственного совета Российской Федерации.
2 мая 2012 года Президент России Дмитрий Медведев принял отставку Валерия Гаевского с должности губернатора Ставропольского края.
13 июля 2012 года назначен заместителем министра регионального развития Российской Федерации. 10 сентября 2014 года назначен председателем ликвидационной комиссии Минрегиона России.
4 марта 2015 года назначен заместителем министра сельского хозяйства Российской Федерации.
С 6 октября 2016 по 30 сентября 2021 года — сенатор Российской Федерации — представитель от законодательной власти Ставропольского края.