Sylvain Vallée est né en France (à Sannois) le 28 juin 1972.
Diplômé de l’école Saint-Luc de Bruxelles, il fait ses débuts professionnels comme illustrateur free-lance, pour la publicité et la communication, et comme dessinateur de presse. Parallèlement, il conçoit des scénographies et réalise des décors pour de nombreuses expositions dans le cadre de festivals.
En 1997, paraît une série d’affiches inspirées de célèbres films (« Les Tontons flingueurs », « Un Taxi pour Tobrouk », « La Traversée de Paris »…), qui rencontre un vif succès.
En 1997 toujours, il fait la rencontre de Jean-Charles Kraehn qui lui propose de partager avec lui le destin de « Gil-Saint-André » (chez Glénat). Le grand public le découvrira à travers cette série, dont il assurera le dessin pendant six tomes.

En 2006, il créé, avec Fabien Nury, « Il était une fois en France » (Glénat) qui reçoit, entre autres récompenses, le prix de la meilleure série au festival d’Angoulême en 2011. Ces albums unanimement salués permettent à Sylvain de faire connaître à un plus large public son trait façon ligne claire revisitée, mais aussi de dévoiler un aspect plus personnel de son imaginaire graphique.
En 2014, il publie un album de la série « XIII Mystery » (Dargaud) consacré au personnage de Betty Barnowsky, sur un scénario de son ami Joël Callède. http://sylvainvallee.fr/
En 2017, il retrouve Fabien Nury, avec qui il signe un diptyque très attendu, « Katanga » (Dargaud).