Esta novela tiene una estructura singular. Tras una primera parte en la que el talento deductivo del inquilino más famoso del número 221B de Baker Street brilla más que nunca a la hora de enfrentarse a su antagonista el profesor Moriarty y descubrir al culpable de un asesinato imposible, Doyle nos ofrece un flashback ambientado en el mundo de las bandas criminales en la Pensilvania del siglo XIX que nos ayuda a comprender el origen del conflicto.
El valle del miedo sienta las bases de la novela negra actual y pone el broche de oro al ciclo narrativo de Sherlock Holmes.