Se desempeñó como Ministro de Relaciones Exteriores del Ecuador en dos ocasiones.
[2] Representó al Ecuador como embajador en Bolivia, Brasil, Perú, Venezuela y Argentina.
Estudió varios idiomas extranjeros, alcanzando fluidez en inglés, francés, portugués y ruso.
Luis Valencia ingresó al Servicio Exterior ecuatoriano, previo concurso, en 1944, para ocupar el cargo de amanuense en la Cancillería.
Entre 1969 y 1979, Luis Valencia desempeñó las funciones de Embajador del Ecuador en Bolivia (1969-1971), Brasil (1971-1974), Perú (1974-1978), Venezuela (1978-1979).
Le correspondió mantener y defender la posición ecuatoriana frente al conflicto de las Malvinas.
En el período 2005 y 2006 ejerció el cargo de Embajador del Ecuador ante Perú por segunda ocasión.
El Embajador Valencia presidió la delegación ecuatoriana en la III Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar (1974-1981).
Para hacer frente a la posición mayoritaria opuesta a esta tesis, bajo la dirección del Embajador Valencia, se constituyó desde el principio de la Conferencia el llamado Grupo Territorialista, integrado por los estados que sostenían un mar territorial de 200 millas.
[18] Como miembro del CERD prestó su asesoría técnica en varios certámenes internacionales encargados de promover la lucha contra el racismo y la discriminación racial.
[19] [20] [21] Entre 1984 y 1989, trabajó en la Corporación Andina de Fomento, con sede en Caracas, como Asesor Legal.
[22] Establecida en el Ecuador en 2002, la Comisión Nacional sobre el Derecho del Mar[23] fue un órgano interinstitucional encargado de propiciar la adhesión del Ecuador a la CONVEMAR, que el embajador Valencia presidió hasta 2005.