Sociólogo, historiador, periodista y representante del pensamiento positivista venezolano. Hijo de José Vallenilla Cova y de Josefa María Lanz. Hasta la culminación del bachillerato, cursa estudios en su ciudad natal y adquiere el hábito de la lectura en la biblioteca de su padre. Seguramente en ella conoce a los autores que más habrían de influir en su vida intelectual: Auguste Comte, Herbert Spencer, John Stuart Mill y Charles Darwin. Una vez concluida su educación media, sigue estudios de ingeniería en la Universidad Central de Venezuela, pero los abandona después de 2 años. Comienza de inmediato a incursionar en el periodismo capitalino, pero en breve se marcha a Puerto La Cruz para ejercer su primer puesto público: interventor de la aduana de Guanta (1892). A poco, se convierte en secretario del presidente del estado. Regresa a la capital, reanuda el ejercicio del periodismo y se relaciona con la tertulia culta de El Cojo Ilustrado. Su polémica con Nicomedes Zuloaga en torno a la figura de José Antonio Páez (1896), le da renombre como investigador de temas históricos. Aún cuando no ha tenido hasta entonces ninguna participación política de entidad, sufre el rigor del régimen castrista. Cuando estalla la Revolución Libertadora, es hecho preso -a mediados de 1902- por juzgársele sospechoso de participar en la conspiración contra el gobierno, en la cual sí se encuentran involucrados sus 2 hermanos, Baltazar y Agustín. Derrotada la revolución, logra con sus intervenciones en la prensa la libertad de sus hermanos, encarcelados en el castillo de San Carlos (Edo. Zulia) y recibe de Castro el nombramiento de cónsul de Venezuela en Amsterdam. En 1904, se marcha a Europa y permanece allí hasta 1910, lapso durante el cual perfecciona en París sus conocimientos humanísticos como alumno oyente en la Sorbona y en el Collège de France. Influyen entonces notablemente en su concepción de la sociedad y de la historia, los siguientes autores: Charles Langlois, Ernest Renan, Charles Seignobos, Gustave Le Bon, Hippolyte Taine y Célestin Bouglé. En 1907, es designado cónsul en Santander (España). Retorna a Venezuela en 1910, a comienzos de la gestión gomecista. Encuentra abiertas las páginas de El Cojo Ilustrado, El Universal y El Tiempo para escribir como columnista permanente. Más adelante adquiere nueva notoriedad, cuando obtiene el primer premio en el certamen promovido para conmemorar los sucesos que iniciaron la independencia nacional. El trabajo galardonado se titula Influencia del 19 de abril de 1810 en la independencia suramericana. Conoce en esa oportunidad al presidente Juan Vicente Gómez, inicia en lo sucesivo una destacada carrera política, mientras mantiene una permanente actividad entre los círculos de la cultura oficial. Superintendente de Instrucción Pública (1910), director del Archivo Nacional (1913-1915), asume desde 1915 hasta 1931 la dirección del periódico El Nuevo Diario, vocero oficioso del gobierno. Su labor de publicista cotidiano del gomecismo, la recoge en los 2 volúmenes, titulados Campañas políticas de El Nuevo Diario. Los publica, respectivamente, en 1926 y en 1928. Su obra más conocida es Cesarismo democrático. Editada en 1919, utiliza la metodología y los supuestos teóricos de la escuela positivista, examina en ella el pasado venezolano en estrecha relación con la coetaneidad, para concluir en la justificación del caudillo como «gendarme necesario», al considerarlo como un corolario natural de la evolución colectiva de la sociedad venezolana. De gran difusión continental, traducido a varios idiomas y generador de trascendentes polémicas, no es apresurado juzgar a Cesarismo democrático como uno de los textos más importantes del positivismo latinoamericano. En 1921, Vallenilla recoge trabajos dispersos en Críticas de sinceridad y exactitud. En 1930 edita otro libro de extraordinaria importancia: Disgregación e integración. Este trabajo examina con solvencia y profundidad el divorcio de las instituciones venezolanas con la realidad y reconstruye -en términos críticos novedosos para entonces- la estructura social de Venezuela colonial. Senador por el estado Apure (1916), presidente del Senado (1920, 1923, 1930-1931), es nombrado ministro plenipotenciario de Venezuela en París (1931), donde reside hasta su muerte. Miembro de la Academia Nacional de la Historia (1918) y director de la misma (1924-1927).