Il prof. Sergio della Valle ha conseguito con lode la laurea in Ingegneria Meccanica presso l'Università di Napoli nel 1971. Nel 1974, al termine del servizio militare, svolto come ufficiale del Genio Aeronautico, è stato progettista dell'Alfa Avio presso la MTU di Monaco (DE).

Nel periodo 1974-78 ha svolto attività didattica e di ricerca presso l'Istituto di Meccanica applicata alle macchine della Facoltà di Ingegneria  dell'Università di Napoli Federico II in qualità di borsista ministeriale; nel 1978, come vincitore di concorso nazionale, ha preso servizio come assistente ordinario di Meccanica applicata alle macchine, ricoprendo poi per incarico, dal 1979, la cattedra di Meccanica del veicolo. Nel 1983, a seguito di giudizio di idoneità nazionale, è divenuto professore associato di Meccanica delle vibrazioni.

Dal 1986, in qualità di vincitore di concorso nazionale, è stato professore ordinario di Meccanica applicata alle macchine ed ha svolto la propria attività presso il DIME, Dipartimento di Meccanica ed Energetica dell'Università di Napoli Federico II. Dal 1986 al 2004 è stato titolare della cattedra di Meccanica delle vibrazioni, disciplina obbligatoria del Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica, e dal 2004 al 2010 delle cattedre di Dinamica delle macchine e dei sistemi meccanici  e Fenomeni dinamici nelle macchine, corsi rivolti agli allievi delle Lauree specialistiche in Ingegneria Meccanica. Negli anni 2010 e 2011, fino alla cessazione dal suo servizio di ruolo, è stato titolare della cattedra di Dinamica dei sistemi meccanici, materia obbligatoria per gli allievi del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica per la Progettazione e la Produzione e del Curriculum Ferroviario. Attualmente fa parte delle commissioni di esame delle predette discipline in qualità di cultore della materia, ed è titolare di un contratto di ricerca triennale presso il DIME nell'ambito del SSD ING-IND/13.

Nel triennio 1986/89 è stato presidente del Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica, e dal 1991 al 2003 coordinatore del Dottorato di ricerca in Ingegneria dei Sistemi Termomeccanici.

Ha fatto parte della Giunta del GMA, Gruppo nazionale di Meccanica Applicata (Italian Group of Mechanics for Machines and Mechanical Systems), dalla sua fondazione nel 1989, e ne è stato poi presidente dal 2001 al 2005. Nel maggio 2002 ha fondato il sito web del GMA, del quale è tuttora webmaster. Fa attualmente parte della Giunta di presidenza del Gruppo in qualità di past president.

E' membro del Gruppo Italiano di Tribologia, dell'IFToMM, dell'AIMETA, dell'EUROMECH, dell'A.I.S.I.

Ha svolto attività di ricerca nel settore della dinamica lineare e non lineare delle macchine e dei sistemi meccanici; in tale ambito ha diretto ricerche in ambito locale e nazionale, è stato coordinatore e/o responsabile locale di Progetti di Rilevante Interesse Nazionale (PRIN), e chairman o presidente di sessione di congressi nazionali ed internazionali.

E' membro del Rotary Club Napoli Flegreo, del quale è stato presidente per l'anno rotariano 2007/2008.

I suoi interessi personali riguardano prevalentemente la storia del Regno delle Due Sicilie e la cartografia antica di Napoli, argomenti sui quali è autore di alcuni libri a stampa.