Мартирологи упоминают Валентина — римского священника, обезглавленного около 269 года; а также Валентина — епископа Интерамны (совр. Терни), известного чудесными исцелениями и казнённого за обращение в христианство сына градоначальника. В связи с праздником 14 февраля упоминается ещё и мученик с тем же именем, пострадавший в Римской провинции Африка.
В ранних списках римских мучеников Валентин не упомянут. Однако культ святого Валентина был распространён в Риме уже в IV веке, что показывает факт возведения в это время двух базилик. Одна была построена около 350 года в понтификат Юлия II на Фламиниевой дороге в месте, где, по преданию, был похоронен Валентин Римлянин. Вторая построена в городе Терни над предполагаемой могилой Валентина, епископа Интерамского. Праздник 14 февраля в память обоих святых установлен в 496 году папой Геласием I.
Первые жития Валентина Римлянина и Валентина из Интерамны написаны в VI или VII веке, сконцентрированы, главным образом, как и у многих других мучеников, на чудесах исцеления и пытках и смерти за Христа. Беда Достопочтенный в VIII веке включил житие обоих Валентинов в свой мартиролог.
В Золотой Легенде XIII века о святом Валентине приведено крайне мало сведений, в частности, говорится о том, что он отказался отречься от Христа перед императором Клавдием и был за это обезглавлен.
В позднем средневековье во Франции и Англии житие св. Валентина постепенно начало обрастать легендами, связанными с тайным венчанием влюблённых пар. Согласно им, император Клавдий II запретил воинам жениться, дабы они не отвлекались от службы. Валентин тайно венчал желающих и за это был приговорён к смерти. В различных легендах приводятся подробности о прощальном письме, которое Валентин написал перед казнью слепой девушке (по другим вариантам — дочери тюремщика) и которое исцелило её.
В XVII веке во Франции историк Тиллемон, а позднее в XVIII веке в Англии Батлер и Дус выдвинули предположения, что День святого Валентина был введён для замещения языческого обряда выбирать наугад имена возлюбленных накануне праздника богини Юноны, отмечавшегося 15 февраля (см. Луперкалии).
На Западе память Валентина Римлянина и Валентина — епископа Интерамны с V века праздновалась в один день — 14 февраля. В Католической церкви в 1969 году при пересмотре общего литургического календаря, св. Валентин был исключён из списка святых, чья память обязательна к литургическому почитанию. В настоящее время память святого отмечается на местном уровне в ряде епархий. В России 14 февраля Католическая церковь отмечает праздник святых Кирилла и Мефодия, просветителей славян.
В православии память обоих мучеников празднуется в разные дни: 6 июля (19 н. ст.) — память Валентина Римлянина, священномученика, пресвитера, а 30 июля (12 августа н. ст.) — память Валентина Интерамского, священномученика, епископа.