В 1965 году Валентин Смирнитский окончил Театральное училище им. Б. Щукина (курс В. Львовой), после чего молодого актёра пригласили три московских театра и один ленинградский — Театр имени Ленсовета. Смирнитский выбрал Московский театр имени Ленинского комсомола (с 1991 года — «Ленком»), которым в то время руководил Анатолий Эфрос. На сцене этого театра Валентин Георгиевич дебютировал в роли Треплева в спектакле «Чайка» по одноимённой пьесе А. П. Чехова. Затем последовали роли и в других спектаклях — Андрей Прозоров в «Трёх сестрах», мольеровский Дон-Жуан, Кассио в «Отелло», Меркуцио в «Ромео и Джульетте», Кочкарёв в «Женитьбе».

В начале 1967 года Эфрос был отстранён от руководства театром и переведён в Театр на Малой Бронной, но уже не главным, а штатным режиссёром. Вместе с Эфросом в этот театр переходят ещё двенадцать актёров из «Ленкома», в числе которых был и Смирнитский. Он работал в этом театре до 1999 года, затем перешёл в Театр Луны под управлением Сергея Проханова, где сыграл в спектаклях «Путешествие дилетантов» (роль российского императора Николая I) и «Ночь нежна» Поскольку Валентин Георгиевич, как сам он признался в одном из интервью, всю жизнь хотел быть независимым, а кроме того сказались личные разногласия с главным режиссёром Сергеем Прохановым, то в 2004 году он оставляет Театр Луны и с тех пор играет только лишь в антрепризах — «LA`ТЕАТРе», в независимой антрепризе Юрия Малакянца и других.

В кино Валентин Смирнитский дебютировал будучи ещё студентом театрального училища: сначала в 1963 году был совсем маленький эпизод в картине «Я шагаю по Москве», а затем 1965 году были уже более заметные работы в фильмах «Последний месяц осени» и «Двое».
Известность пришла к актёру, когда он сыграл в нескольких популярных картинах — "Королевская регата", в комедии Евгения Карелова «Семь стариков и одна девушка», в спортивной ленте Виктора Садовского «Удар! Ещё удар!», в военно-приключенческих фильмах «Щит и меч» и «Адъютант его превосходительства».

В то время Смирнитский был чрезвычайно востребован в кино, в конце 1960-х — начале 1970-х гг. многие даже об Андрее Миронове говорили, что этот молодой актёр похож на Валентина Смирнитского. Валентин Георгиевич был уже кумиром многомиллионных зрителей Советского Союза, когда в 1978 году режиссёр Георгий Юнгвальд-Хилькевич пригласил его на роль Портоса в свой музыкальный телефильм «Д’Артаньян и три мушкетёра». Фильм оказался для актёра самым звёздным, он популярен до сих пор, как это ни парадоксально. Для многих телезрителей Валентин Смирнитский навсегда остался бравым Портосом. За период съёмок актёры, исполнявшие роли мушкетёров очень сдружились на долгие годы. Интересен тот факт, что с Михаилом Боярским, который играл д’Артаньяна, Валентин Георгиевич спустя три года снялся в картине Юнгвальд-Хилькевича, но уже совершенно иного жанра — лирической музыкальной комедии «Куда он денется!», где, как и в «Мушкетёрах», Боярский исполнял песни Максима Дунаевского.

В 1980-е годы актёр продолжал активно сниматься, однако, главных ролей на его счету не много. Как в одном из интервью сказал сам Смирнитский, было мало интересных работ. Одной из удач для него стал фильм Юрия Егорова «Отцы и деды». В числе других заметных картин можно назвать: «Прохиндиада, или Бег на месте», «Артистка из Грибова» и «Визит дамы».

В начале 1990-х годов Смирнитский вернулся к образу Портоса в телефильмах «Мушкетёры двадцать лет спустя» и «Тайна королевы Анны, или Мушкетёры тридцать лет спустя», а в 2007 году сыграл полюбившегося зрителям мушкетёра в завершающей киноэпопею картине — «Возвращение мушкетёров, или Сокровища кардинала Мазарини».

В настоящее время артист снимается в основном в телесериалах, много работает на дубляже игровых и мультипликационных фильмов.