Родился 13 декабря в московской купеческой семье. Дед по линии отца был крепостным крестьянином, занимался торговлей; нажив капитал, откупился от хозяев и стал свободным. Дед со стороны матери был поэтом-самоучкой, выпустил книжку басен. Отец В. Я. Брюсова также писал стихи и печатался в газетах. В семье царила атмосфера почитания культуры, науки.
Вспоминая своё детство, Валерий Брюсов писал: «Выучившись читать ещё трёх лет от роду, я с тех пор непрерывно поглощал книги. Ещё до поступления в гимназию я прочитал их огромное количество – как чисто литературных, так и научных».
Брюсов рано осознал себя личностью. Он сразу выбрал свой путь и следовал ему всю жизнь.
Сочинять стихи он начал тогда, когда писать умел ещё только печатными буквами. И не только стихи: он писал рассказы и даже научные статьи. А любовь к наукам – особенно к математике – жила в его сердце всю жизнь.
Брюсов был убеждён, что человек в жизни обязательно должен трудиться. И он трудился: изучал иностранные языки, читал лекции по литературе и истории, а также по истории своей любимой математики. В своём дневнике он писал: «Если бы мне жить сто жизней, они не насытили бы всей жажды познания, которая сжигает меня».
Помимо стихов Брюсов писал историческую прозу; переводил на русский язык французских, американских, немецких, армянских поэтов. Огромно наследие Брюсова в области критики и литературоведения: более пятисот статей и рецензий о современных авторах и классиках XIX в. (А. С. Пушкине, Е. А. Баратынском, Н. В. Гоголе, Ф. И. Тютчеве, А. А. Фете и др.).
Основная заслуга В. Я. Брюсова заключалась в том, что он был универсальным деятелем литературы. М. Горький заслуженно назвал его самым культурным поэтом России.