Родился 3 сентября 1949 г. в городе Чистополе.

После окончания Елабужского педагогического института (1971) работал учителем средней школы в городе Чистополе.

В 1977–1980 гг. аспирант отдела татарской литературы Института языка, литературы и истории имени Г. Ибрагимова Казанского филиала Академии наук СССР. Под научным руководством доктора филологических наук Н.Г. Юзеева написал и защитил кандидатскую диссертацию на тему «“Духовное испытание” героев в произведениях Ф. Амирхана». В 1996 г. в Иинституте мировой литературы им. А.М. Горького РАН защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора филологических наук «Д.И.Стахеев. Судьба и творчество. 1840–1918 гг.». 

В 1975–1977 гг. и с 1981 г. в Елабужском педагогическом институте: заведующий кафедрой русской и зарубежной литературы (с 1983 г.), профессор (с 1997 г.), одновременно с 1991 г. проректор по научной работе, с 2000 г. – ректор.

Под руководством Н.М.Валеева  провинциальный институт стал полноценным университетом, крупным научно-образовательным центром, известным далеко за пределами Республики Татарстан. По инициативе и при активном участии Н.М.Валеева в Елабужском государственном педагогическом институте были организованы и регулярно проводились всероссийские и международные Стахеевские и Цветаевские научно-практические конференции, создан музей истории Епархиального женского училища (2001–2002), установлен памятник писателю, выходцу из елабужской купеческой династии Д.И. Стахееву на площади перед институтом (2003), основаны музеи татарской литературы и культуры (2004), елабужского купечества (2006). В последний Н.М. Валеев передал на временное хранение и экспонирование ценную личную коллекцию книг, мебели и предметов купеческого быта.

Академик-секретарь Отделения гуманитарных наук Академии наук РТ (2002–2007 гг., с 2012 г. по настоящее время). В 2007–2009 гг. – министр образования и науки Республики Татарстан. В 2009–2013 гг. – вице-президент Академии наук РТ.

В 2009–2014 гг. депутат Государственного совета РТ третьего (2004–2009) и четвертого (2009–2014) созывов.

Член Союза писателей России (1999) и президиума Союза краеведов России (2005); Комиссии при Президенте РТ по государственным премиям в области науки и техники; член президиума АН РТ.

Академик ряда общественных академий – русских предпринимателей (1999), гуманитарных наук (2001), Российской академии естествознания (2011).

Н.М.Валеев – почетный гражданин городов Чистополя (2011) и Елабуги (2012).

По инициативе Н.М.Валеева в Елабуге были установлены бюст устроительницы Епархиального училища Г.Ф. Стахеевой (Докучаевой) (2006), памятник ученому-психоневрологу, академику В.М. Бехтереву (2007).

В 2014 г. благодаря усилиям Н.М.Валеева открылся «Чистопольский государственный историко-архитектурный и литературный музей-заповедник». Валеев Н.М. – научный куратор и советник Чистопольского музея-заповедника; идейный вдохновитель и организатор Первых (2015) и Вторых (2021) Международных Пастернаковских чтений, установки памятника Б.Л.Пастернаку в Чистополе (2015).

Н.М. Валеев – автор фундаментальных работ по литературоведению, искусствоведению, историко-краеведческой тематике.

Изучал русско-татарские литературные связи, к примеру, взгляд на творчество Ф.Амирхана в свете традиций русской классической литературы.

С середины 1980-х гг. начал заниматься историко-литературными и краеведческими изысканиями, ставшими со временем главным направлением его исследований. Активно публиковал на страницах периодической печати статьи, посвященные прошлому Прикамья, в которых неоднократно поднимал вопрос о важности сохранения объектов культурного наследия Елабуги, Чистополя. Опубликованные ранее в малотиражных газетах и журналах статьи через три десятилетия были частично собраны и изданы в книге «Преодолевая забвение» (2019).

Открыл писателя XIX в. Д.И.Стахеева, подготовил и издал избранные сочинения писателя, несколько монографий о нем: «Искры под пеплом: творческий портрет писателя Д.И.Стахеева» (Елабуга, 1994), «Дмитрий Стахеев: жизнь и творчество» (Набережные Челны, 1994), «Дмитрий Стахеев. Творческий путь писателя» (Казань, 1995), «Дмитрий Стахеев: судьба и творчества» (Уфа, 1996). Исследование истории купеческой династии Стахеевых продолжает книга «Елабуга. Харбин. Сидней…» (2007) (в соавторстве с доктором исторических наук, профессором Н.Г. Валеевой), написанная в результате работы с домашним архивом Джорджа (Юрия) Стахеева в Австралии в октябре 2006 г.

Н.М.Валеев создал новое научное направление и школу по исследованию вклада российского купечества в русскую литературу и культуру. Благотворительная деятельность  российского купечества стала предметом дискуссии в рамках инициированной Н.М. Валеевым и проведенной в июне 1990 г. в Елабужском государственном педагогическом институте Всесоюзной научно-практической конференции «Дмитрий Иванович Стахеев – купец, литератор, личность».  3-4 октября 2003 г. были проведены Вторые Международные Стахеевские чтения, приуроченные к 100-летию епархиального женского училища. С 2003 года Стахеевские чтения в Елабужском государственном педагогическом институте стали традиционными.

Работая с 1980-х гг. над темой «Знаменитые люди в Елабуге», изучил научное наследие выдающегося русского историка, археографа, археолога, члена-корреспондента Императорской академии наук, профессора К.И.Невоструева, автора шеститомного «Описания славянских рукописей Московской Синодальной библиотеки». В 2015 г. была опубликована монография Н.М.Валеева «К.И.Невоструев: творческая биография ученого. Переписка», в которой раскрывается судьба личности на фоне исторического контекста эпохи в эпистолярном диалоге с выдающимися деятелями эпохи.

Для исследований уникального историко-культурного наследия Чистополя в 2015 г. при Академии наук РТ был создан Камский научный центр, который возглавил Н.М. Валеев.

С целью усиления роли гуманитарной науки в РТ в Федеральном исследовательском центре «Казанский научный центр Российской академии наук» была создана лаборатория «Многофакторного гуманитарного анализа и когнитивной филологии», у истоков которой также стоял Н.М. Валеев. Цели и задачи лаборатории связаны с многосторонним изучением историко-культурного статуса Чистополя – одного из уникальных малых исторических городов РФ. Исследование феномена чистопольской эвакуации (тема «Советские писатели в Чистополе в годы Великой Отечественной войны») позволяет городу и республике выйти на широкую международную арену. Наибольшее внимание при этом уделяется чистопольскому подтексту и прототипам нобелевского романа Б.Л. Пастернака «Доктор Живаго». 

В 2017 году Н.М.Валеев издал первое фундаментальное универсальное справочное издание «Чистополь литературный» – о 300 писателях и деятелях культуры, жизнь и творчество которых так или иначе связаны с Чистополем.

В 2016–2018 годах опубликован подготовленный Н.М. Валеевым трехтомник о казанско-московских художниках-авангардистах Константине Чеботареве и Александре Платуновой, семейной паре художников, которые в 1926 году были вынуждены уехать из Казани. Три больших тома – это авторская монография о творческом пути художников, объемный том переписки с казанскими корреспондентами с комментариями и великолепный альбом живописи и графики.

Серьезная исследовательская работа была проведена ученым по изучению собственной родословной. В результате появилось историко-документальное издание «Судьба Ахметши хазрата Исламшина (архивно-следственное дело №25296)» (2021), книга о представителе мусульманского духовенства, ставшего безвинной жертвой политических репрессий в начале 1950-х годов. 

Награжден золотой медалью Академии наук Республики Татарстан «За достижения в науке» (2019), за особые заслуги в деле сохранения и преумножения историко-культурного и природного наследия народов России награжден медалью «За вклад в наследие народов России» Российского Союза исторических городов и регионов (2002) и другими медалями.

Почетный работник высшего профессионального образования РФ.

За цикл трудов об историко-культурном наследии Елабуги из девяти книг удостоен Государственной премии Татарстана в области науки и техники (2020).

В мире нравственных исканий. Казань, 1985.

Дмитрий Стахеев. Судьба и творчество. Уфа, 1996.

Высокое служение Отечеству. Капитон Иванович Невоструев (1815–1872). Елабуга, 1998.

Гармония культур. Казань, 2001.

Елабуга-Харбин-Сидней. Казань, 2007 (соавтор).

Краеведы Елабуги. Казань, 2007 (соавтор).

К.И. Невоструев: творческая биография ученого. Переписка. М., 2015. 

Константин Чеботарев, Александра Платунова: в поисках пути в искусстве. Казань, 2016. 

Судьба Ахметши хазрата Исламшина (архивно-следственное дело № 25296). Казань, 2021, и др.

Бибилиографический указатель трудов Н.М.Валеева.

Академия наук Республики Татарстан. Казань, 2002.

Валеев Наиль Мансурович. Визитная карточка ученого: биобиблиографический указатель / Сост.: В. Мухсинова, Н. Сафина. Елабуга, 2003.

Наиль Мансурович Валеев: биобиблиографический указатель. Елабуга, 2004.

Кожинов В. Русский и татарин // Звезда Поволжья. 2009. № 38 (489).

Кондрашин Д.В., Корнилова И.В. «Российскому купечеству – благодарные потомки»: штрихи к научной биографии Н.М. Валеева // Вестник Вятского государственного гуманитарного университета. 2010. № 3 (1).

Ученые Татарстана – доктора наук (ХХ–XXI вв.): справочник / Сост.: Р.А. Айнутдинов, Л.М. Айнутдинова. Казань, 2016.

Валеев Наиль Мансурович // Чистополь литературный. Энциклопедия. Казань, 2017.

Наиль Мансурович Валеев: биобиблиографический указатель / Сост. и примеч. М.А. Ахметовой. Казань, 2019.