Su padre, Daniil Afinogénovich Beloúsov (1897-1956) fue oficial del Ejército zarista ruso, pero, tras la Revolución de Octubre, emigró a Moldavia (entonces parte de Rumania) y trabajó en una oficina postal en Bălți y, durante un tiempo, en una fábrica de aceite.
Su madre, Elena Konstantínovna Beloúsova (de soltera, Garbu; 1897-1982) también trabajó en la oficina postal.
[1][2] Valentín Beloúsov cursó los estudios primarios y secundarios en Bălți.
Después de graduarse en 1947, Beloúsov trabajó brevemente en el mismo instituto.
Allí conoció a Aleksandr Kúrosh, quien sería su supervisor en los estudios de posgrado (1955-1956).
[3] Valentín Beloúsov se casó con Yelizaveta Fiódorovna (1925-1991), filóloga y profesora de lengua y literatura rusa en la Universidad Estatal de Moldavia.