Santiago Valencia es hijo del exministro del Interior, Fabio Valencia Cossio, y sobrino de Guillermo Valencia, exdirector de la Fiscalía de Medellín, condenado en 2011 por nexos con la organización del narco y paramilitar 'Don Mario' y por concierto para delinquir agravado, enriquecimiento ilícito y ocultamiento de documento público. En 2014, Guillermo Valencia también fue condenado por usar su investidura para obstruir la justicia e intentar frenar una investigación contra un capo del Cartel de Cali. En 2008, el senador y sus hermanos Juan Camilo y Luis Eduardo Valencia, dirigieron Elphinstone Commercial Corp en Panamá. Juan Camilo Valencia, embajador en Indonesia, fue representante de dos empresas colombianas del conglomerado venezolano Petroleum and Petrochemical Services (PPS), también con sede en Panamá. En 2007, la empresa matríz de PPS recibió dinero del Gobierno de Hugo Chávez para construir una planta química en Venezuela. Santiago Valencia es accionista de dos empresas de su familia: Vagón Capital SAS y Vagon Consulting Group SAS. Las dos sociedades integran Efecto Asesoría Corporativa SAS, junto con una empresa de Federico Cardona Pabón, a quién la Fiscalía le imputó cargos por delitos contra la administración pública, por un contrato para mejorar y adecuar los escenarios deportivos de Ibagué para los XX Juegos Nacionales y Paranacionales.