Atletul a caștigat la Jocurile Olimpice de la München din 1972 atât cursa de 100 de metri, cât și cursa de 200 de metri. A fost primul non-american care a câștigat cele două probe.[7] În plus a obținut medalia de argint la 4×100 de metri cu echipa Uniunii Sovietice (Aleksandr Korneliuk, Vladimir Lovețki, Juris Silovs și Valerii Borzov).[8] Patru ani mai târziu, la Jocurile Olimpice de la Montréal, a mai obținut două medalii de bronz, la 100 de metri și la 4×100 de metri.[9] O fotografie a lui, făcută la Jocurile Olimpice de la München, a fost selectată pentru discurile de aur care au fost lansate în spațiu la bordul a două nave spațiale Voyager în 1977.[10][11]
Valerii Borzov a devenit și de patru ori campion european și nu mai puțin de șapte ori campion european în sală.[10] Cel mai bun timp al său la 100 de metri, 10,07 s de la Jocurile Olimpice din 1972, a fost recordul european până când Pietro Mennea a alergat timpul de 10,01 s în 1979.[10][12]
După dizolvarea Uniunii Sovietice el a fost din 1990 până în 1997 ministru al tineretului și sportului din Ucraina, iar din 1998 până în 2006 a fost membru al parlamentului țării.[10] În 1994 a devenit membru al Comitetul Internațional Olimpic.[10] Din 1991 până în 1998 a fost, de asemenea, președinte al Comitetului Național Olimpic Ucrainean, iar din 1996 până în 2012 a fost președinte al Federației Ucrainene de Atletism.[10]
Valerii Borzov este căsătorit cu Liudmila Turișceva, multiplă campioană olimpică și mondială la gimnastică.[13]