Sylvain Vallée fait ses débuts comme illustrateur indépendant après des études à l'école Saint-Luc de Bruxelles. Son premier album, L'Écrin, un polar teinté d'humour noir, paraît en 1997 aux éditions du Cycliste. Un album déjà remarqué par la critique, notamment pour son ambiance très inspirée des films cultes que sont Les Tontons flingueurs, Un taxi pour Tobrouk et La Traversée de Paris. Cet amour du polar et du cinéma populaire français ne le quittera plus. Il fait la rencontre de Jean-Charles Kraehn la même année**,** qui le lance sur la série Gil Saint-André (éd. Glénat) : il en assure le dessin à partir du troisième tome, diffusant progressivement son style, plus noir et réaliste.
En 2006, il rencontre le scénariste Fabien Nury. Ensemble, ils créent le mythique Il était une fois en France, une fresque historique romancée de la vie de Joseph Joanovici, juif, chiffonnier, milliardaire, collaborateur et résistant à la fois. Le succès est unanime : la série dépasse le million et demi d'exemplaires, est traduite en quinze langues, reçoit le prix de la meilleure série au Festival d'Angoulême 2011, et sera même élue « BD du siècle » par Francetvinfo en 2020. Cette consécration installe Sylvain Vallée parmi les plus grands artistes réalistes de sa génération. Il reçoit en 2015 le grand prix du Quai des bulles de Saint-Malo avant de retrouver Nury pour la trilogie Katanga (Dargaud), une plongée dans l'Afrique des années 1960. En perpétuel renouveau, il varie les registres avec Tananarive (2021) puis Habemus Bastard, qu'il co-scénarise et dessine, confirmant une carrière tout entière vouée au récit adulte, historique et policier. Son travail a fait l'objet de trois expositions à la galerie Daniel Maghen.
Les couvertures de mes albums invoquent souvent des références communes, comme certaines affiches de cinéma, on peut penser à celle de Fanfaron de Dino Risi, ou du plus récent Green Book.