Uomo dall'immensa cultura e sensibilità fu anche un precursore della psichiatria, anzi la psichiatria come scienza nacque proprio con lui. Nonostante la pazzia fosse considerata nell'antica Grecia e a Roma una malattia curabile, tanto che vi erano luoghi adibiti al ricovero degli alienati ed erano stati avanzati tentativi di cura, nel Medioevo questo concetto andò perduto e la pazzia divenne sinonimo di “malattia del demonio”e “malattia delle streghe”: i malati di mente furono perseguitati con il rogo. Bologna fu una delle prime città che nel XVI secolo non infierì sui malati di mente con i brutali sistemi che si usavano in Europa, anche se per calmare le loro agitazioni gli inservienti usavano lo staffile. Valsalva fece la sua comparsa nel 1710, quando fu costruito nell'area di Sant’Orsola un edificio per il ricovero dei pazzi. Attraverso numerose autopsie su cadaveri di pazzi deliranti del nosocomio di Santa Maria della Morte era giunto alla conclusione che la pazzia era dovuta ad alterazioni anatomiche del cervello; li liberò così dalle manette, dalle sedie chiuse, dai cinturoni e dalle cuffie del silenzio e, quando era necessario legare i più furiosi, raccomandava agli infermieri di non fare loro del male. Sostituì quindi al sistema della brutalità quello della dolcezza e della comprensione verso questi malati e fu certamente il primo a intuire le alterazioni organiche delle malattie mentali. L'opera di Valsalva fu seguita poi in Italia da Vincenzo Chiarugi.