Родился в селе Холонив в крестьянской семье. После окончания школы поступил на исторический факультет Львовского университета, затем в заочную аспирантуру (на очную не приняли из-за неудовлетворительной оценке по истории КПСС). Работал завучем и учителем сельской школы, а с 1964 года — преподавателем Луцкого пединститута, потом Ивано-Франковского пединститута. В Луцке Валентин Мороз писал кандидатскую диссертацию, в которой исследовал луцкий процесс 1934 года над членами КПЗУ.
Был арестован в сентябре 1965 года, осуждён по статье 62 Уголовного кодекса УССР (антисоветская агитация и пропаганда) на 4 года лагерей. Наказание отбывал в исправительной колонии ЖХ-385-17-А в Мордовии, тогда в самиздате выходит его «Репортаж из заповедника имени Берия».
1 июня 1970 года он был снова арестован, в ходе закрытого судебного процесса был приговорён к 9 годам лишения свободы и 5 годам ссылки по статье 62 УК УССР, часть 2, что вызвало острую негативную реакцию не только на Украине, но и за её пределами.
В 1979 году, в результате переговоров на высшем уровне между СССР и США, Валентин Мороз вместе с ещё четырьмя политзаключёнными — Кузнецовым, Дымшицем, Винсом и Гинзбургом — были обменены на двух граждан СССР, которые обвинялись в США в шпионаже.
Оказавшись за границей, Мороз сначала жил в США, потом во Канаде.