Γεννημένος στην Αθήνα, με καταγωγή από τον Μεσότοπο της Λέσβου, ο Πάνος Βαλαβάνης σπούδασε Κλασική Αρχαιολογία στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών και στη συνέχεια στο γερμανικό Πανεπιστήμιο του Βύρτσμπουργκ ενώ απέκτησε τις πρώτες, καθοριστικές ανασκαφικές εμπειρίες του στο πλευρό σπουδαίων αρχαιολόγων μεταξύ των οποίων οι Βασίλειος Λαμπρινουδάκης, Πέτρος Θέμελης, Μιχάλης Τιβέριος και οι Γερμανίδες Έρικα Σίμον και Χάιντε Φρόνινγκ-Κέλερ.

Από το 1980 εργαζόταν στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και από το 2000 έως την συνταξιοδότηση του διετέλεσε καθηγητής Κλασικής Αρχαιολογίας στο Τμήμα Ιστορίας και Αρχαιολογίας της Φιλοσοφικής Σχολής.

Είχε συμμετάσχει σε πλήθος ανασκαφών με σημαντικότερη αυτή στον ελαιώνα της Ιτέας, όπου, το 2012, εντόπισε τα ίχνη του αρχαιότερου σωζόμενου ιπποδρόμου, στην Ελλάδα, ο οποίος χρονολογείται στη β΄ δεκαετία του 6ου αι. π.Χ. και αποτελεί τον δεύτερο σημαντικότερο μετά τον ιππόδρομο της αρχαίας Ολυμπίας. Εκεί φέρεται να πραγματοποιούνταν οι ιππικοί αγώνες των Πυθίων όπου έτρεξε και ο περίφημος Ηνίοχος. «Τώρα ολοκληρώνεται η εικόνα μας για το ιερό των Δελφών. Μέχρι τώρα, μας έλειπε μια μεγάλη εγκατάσταση. Τώρα, έχουμε όλα τα στοιχεία: το Ιερό του Απόλλωνα, το Ιερό της Αθηνάς Προναίας, το Γυμνάσιο, το Στάδιο και τον Ιππόδρομο. Και φυσικά, τώρα αποκτά άλλη διάσταση και η παρουσία του Ηνιόχου, αφού ξέρουμε πού ακριβώς έγινε ο αγώνας και η νίκη του» είχε δηλώσει ο ίδιος.

Ο Πάνος Βαλαβάνης είχε να επιδείξει επίσης πλούσιο συγγραφικό έργο με βασικούς θεματικούς άξονες την αρχαία ελληνική κεραμική και εικονογραφία, την αρχιτεκτονική και την τοπογραφία της αρχαίας Αθήνας, τον αρχαίο αθλητισμό και την αρχαία ελληνική τεχνολογία.