Черешня Валерий Чкалов является сеянцем сорта Кавказская Розовая, полученным в результате свободного опыления. Дерево может вырасти до пяти метров в высоту, и по мере роста его крона приобретает всё большую раскидистость и густоту при большом количестве листьев. Штамб толстый, с шероховатой поверхностью, а кора на нём имеет серо-коричневый цвет. Скелетные ветви растут под углом 45–60 градусов к стволу.
Плоды у сорта Валерий Чкалов достаточно крупные — от 6 до 8 граммов, в виде широкого сердца, с затупленной верхушкой. Цвет кожицы — тёмно-красный, зачастую переходящий в чёрно-красный. Почти такого же цвета и сок. Мякоть тёмно-красная, с различимыми розовыми прожилками, сочная, с некоторой хрящеватостью.
Скороплодность растения оценивается как хорошая — первый урожай собирают на пятый год жизни дерева. Созревание плодов раннее — в первой декаде июня. Вдобавок к этому сорт Валерий Чкалов обладает высокой морозостойкостью, несвойственной большинству южных плодовых деревьев — при температуре -24 °C треть цветочных почек выживает.