Fils de René Valléry-Radot et de son épouse Marie-Louise Pasteur, elle-même fille  de Louis Pasteur, Louis Pasteur Valléry-Radot est né à Paris le 13 mai 1886. Il fait ses études au lycée Louis-le-Grand et à la faculté de médecine de Paris. Il est interne des hôpitaux en 1911, docteur en médecine en 1919 après la guerre de 1914-1918, médecin des hôpitaux en 1920,  professeur de clinique médicale de 1939 à 1959 spécialisé sur les allergies et les maladies rénales et membre de l’Académie de médecine en 1936. Très actif dans la résistance, il en préside le comité médical, ce qui lui vaut de devenir secrétaire général du ministère de la Santé à Alger, puis à Paris dès septembre 1944. Auteur de nombreux ouvrages consacrés à la médecine, à son aïeul Louis Pasteur et à Claude Debussy, Louis Pasteur Valléry-Radot  est élu à l’Académie française le 12 octobre 1944 au fauteuil d’Edouard Estaunié. Il y est reçu le 21 février 1946 par Georges Duhamel dont il recevra le successeur, Maurice Druon, en 1967. En 1947, il prend des responsabilités au sein du Rassemblement du Peuple Français, mouvement créé par le général de Gaulle qui a quitté le pouvoir en 1946 et est élu député de la Seine aux élections de juin 1951. Prenant conscience de la stérilité du jeu des partis à l’assemblée nationale, il démissionne quelques mois plus tard.

Le 20 février 1959, il est nommé pour six ans membre du premier Conseil Constitutionnel par Jacques Chaban-Delmas, président de l’assemblée nationale. Membre du conseil de l’ordre de la Légion d’honneur, il est nommé juge au Haut Tribunal Militaire créé le 27 avril 1961 par décision du général de Gaulle, en vertu de l’article 16. A ce titre, il est juge au procès du général Jouhaud qui se tient du 11 au 13 avril 1962 et qui se conclut par la condamnation à mort du général Jouhaud. Il est de nouveau juge au procès du général Salan, du 15 au 23 mai 1962, qui se traduit par une condamnation à la détention criminelle à perpétuité. Ce verdict d’indulgence relative, qui met en fureur le général de Gaulle, est largement du à Louis Pasteur Valléry-Radot. Ses relations avec le général de Gaulle en souffriront fortement.

Durant l’année 1969, il est président de l’académie de médecine, tout en assumant la responsabilité de la présidence de l’Institut Pasteur dont il devient président honoraire en 1970. Il meurt d’une crise cardiaque à son domicile parisien, le 9 octobre 1970.
Louis Pasteur Valléry-Radot était grand-croix de la Légion d’honneur, titulaire de la croix de guerre 1914-1918 et de la rosette de la résistance, commandeur des Palmes académiques de la Santé publique et des Arts et des Lettres.

Lors du procès du général Salan devant le Haut Tribunal Militaire, Louis Pasteur Valléry-Radot est l’un des neuf juges. Depuis le procès du général Jouhaud, le général Gardet a été remplacé par le général Gelée. Lors des délibérations, Louis Pasteur Valléry-Radot intervient dramatiquement pour obtenir le vote de circonstances atténuantes pour le général Salan, ce qu’il obtient  et qui aura pour conséquence la commutation de la peine de mort du général Jouhaud, sept mois plus tard.

Dans une lettre du 12 novembre 1973 adressée par madame Pasteur Valléry-Radot au général Salan, celle-ci écrit :
 « …vous avez pris une si grande place dans les dernières années de mon mari, son respect pour vous était égal à son affection… », et encore « …combien mon mari vous a admiré et soutenu… ».

12 novemvre 1973 – Lettre de Madame Pasteur Valery Radot à Raoul Salan