Nel 1750 terminò il monumentale bassorilievo con l'Annunciazione a Sant'Ignazio, degno completamento del San Luigi Gonzaga eseguito cinquant'anni prima da Pierre Legros (anche l'altare riprende, in forma semplificata, l'architettura dell'altare di San Luigi, disegnato da Andrea Pozzo).
Nel settimo decennio partecipò, con l'esecuzione della Salubrità e della Fertilità, al grande cantiere della Fontana di Trevi. Le sue statue sono collocate nella parte centrale della fontana, accanto al Nettuno di Pietro Bracci.
Filippo della Valle fu un caratteristico esponente della scuola scultorea romana del XVIII secolo, in cui l'ottimo livello esecutivo si univa al tentativo di coniugare il barocco berniniano con la compostezza più classicheggiante di Maratta e Algardi. Fu affiliato all'Accademia dell'Arcadia e occupò per lunghi anni la carica di principe dell'Accademia di San Luca.