Bien qu'il fut formé à Séville où il a problement intégré l'atelier de Herrera Le Vieux, sa première oeuvre, entièrement baroque, est enregistrée à Cordoue montrant ainsi l'influence du naturalisme, de Ribera et Zurbarán, avec une tendance pour le ténébrisme aux proportitions monumentales aux couleurs puissantes et sans nuance. En 1656, le départ de Zurbarán et de Herrera Le Vieux à Madrid lui ouvrit les plus grandes opportunités. Il travailla de façon permanente à Séville où il intégra les cercles artistiques et la vie culturelle de la ville. Il figura parmi les Fondateurs de l'Académie de peinture de Séville en 1660 qu'il dirigea suite au trépas de Murillo. A Séville, Valdés Leal s'adonnait à un baroque qui se voulait plus pur avec la prédominance religieuse. Son style se caractérise par un coup de pinceau léger et un intérêt spécial pour l'expressivité du dramatique. Il créa alors des compositions dynamiques laissant une place importante au mouvement, à la splendeur de la couleur, l'ensemble éclairé par une forte illumination. En 1667, il fut admis à la Fraternité de la Santa Caridad de Séville, institution pour laquelle il réalisa quelques oeuvres à destination de l'Hôpital. Avec une sensibilité picturale tournée vers le dramatique, il fut un maître remarquable de l'école sévillane de la fin du XVIIe siècle étant à la fois un peintre renommé, un scuplteur connu et un architecte et décorateur notable. En 1682, Murillo décèda ce qui fit de Valdés Leal le peintre le plus important de Séville jusqu'à sa mort en 1690.