Дамир Валиев занимается научными исследованиями в области оптического материаловедения и является руководителем и исполнителем нескольких грантов по люминесцентной керамике, сцинтялляционным стеклам. Автор более 50 научных работ, индексируемых в базах данных Scopus и Web of Science. Является членом тематического совета журнала Crystals (IF 2.404, Q2).