Minden idők egyik legjobb ecuadori labdarúgója.[1] Tíz évig volt a Manchester United játékosa, ahol többszörös angol bajnok lett, beválasztották az év csapatába, megnyerte az Európa-ligát és a csapat kapitánya is volt. 2021 májusában vonult vissza a labdarúgástól.
A válogatottban 99-szer szerepelt, 11 gólt szerezve.
Valencia 2009. június 30-án a Manchester Unitedhez igazolt. Ő lett a Vörös Ördögök első szerzeménye a nyári átigazolási időszakban. Négyéves szerződést írt alá az Old Traffordon, azt nem tudni, hogy a vörös mezesek mennyit fizettek érte, bizonyos források 16, mások 18 millió fontról számoltak be. A bemutatkozása remekül sikerült a MU-ban 2009. július 29-én a Boca Juniors elleni Audi-kupa mérkőzésen gólt szerzett. Az első tétmérkőzése a Chelsea elleni Community Shield volt, ahol a 62. percben a sérült Nani helyére állt be. Az első tétmeccsen szerzett góljáig 2009. október 17-ig kellett várni, amikor a United második gólját szerezte a Bolton Wanderers ellen 2-1-re megnyert meccsen. Négy nappal később a Bajnokok Ligájában a CSZKA Moszkvának is beköszönt (1-0).
Valencia a 2010-es Ligakupa döntőben is a kezdőcsapat tagja volt. A manchesteri győzelemmel (2-1) záruló mérkőzésen Antonio gólpasszt adott Wayne Rooneynak és elnyerte a mérkőzés legjobbja díjat. Az első MU-s szezonjában beválogatták a Premier League legjobb csapatába (PFA Premier League Team of the Year) csapattársaival Patrice Evra, Wayne Rooney és Darren Fletcher-rel együtt.
A 2010-es Community Shielden a United Valencia találatával szerezte meg a vezetést a Chelsea ellen (a meccset 3-1-re nyerték meg). Az idény elején 2010.szeptember 14-én bokatörést szenvedett a Glasgow Rangers elleni Bajnokok Ligája csoportmérkőzésen egy könnyed belépőt követően. A sérülés olyannyira súlyos volt hogy az orvosok azt jósolták hogy Antonionak az egész szezont ki kell hagynia, ám a kemény edzéseknek hála már 2011. március 12-én visszatérhetett az Arsenal elleni FA Kupa mérkőzésre. Következő mérkőzésein nem látszódott a kihagyás, folyamatosan csapata legjobbjai között volt és látszólag a gyorsaságából sem vesztett semmit. Az idény hátralévő részében gólpasszokkal és gólokkal segítette csapatát és társait, valamint nagy részben neki is köszönhető hogy a United bajnok lett és bejutott a Bajnokok Ligája döntőjébe. 20 mérkőzésen szerepelt és 3 gólig jutott a szezonban.
LDU Quito
Valencia 2019. június 28-án az LDU Quito csapatához igazolt. Teljesen ingyen ugyanis szerződése lejárt a Manchester Uniednél.[2]