Vällingby räknas som ett viktigt verk inom svensk modernism och stadsplanering. Stadsplanerna för Vällingbys delområden följde Generalplan för Stockholm 1952 som togs fram under ledning av stadsplanedirektören arkitekt Sven Markelius. Tanken var att bygga en ny typ av stadsdel, som inte skulle bli en sovstad utan bli en så kallad ABC-stad med arbetsplatser, bostäder och centrum i samma område. Som Sveriges första ABC-stad fick Vällingby stor uppmärksamhet, även internationellt.
Bebyggelsen i Vällingby kännetecknas av en omsorgsfull anpassning till landskapet och en arkitektur med många utarbetade detaljer. En stor del av bostadsbebyggelsen uppfördes av Svenska bostäder, där chefsarkitekten Hjalmar Klemming ritade i stort sett allt som Svenska Bostäder byggde i Vällingby, samtidigt var han samordnande arkitekt för hela Vällingbyprojektet.
Vällingby centrum invigdes hösten 1954 men förfallet på 1980- och 1990-talen tog ut sin rätt på centrumbebyggelsen och i början av 2000-talet bestämde staden att rusta upp och modernisera Vällingby Centrum, vilket genomfördes under åren 2004–2008. En av de nya byggnaderna, K-fem ritad av Gert Wingårdh, utsågs 2008 till Världens bästa byggnad för shopping på World Architecture Festival i Barcelona, och fick Svenska Ljuspriset 2008 och Nordiska Ljuspriset 2010. Efter renoveringen 2008 bytte Vällingby Centrum namn till Vällingby City. Namnet City är dock ej godkänt av kommunens namnberedning, varför det officiella namnet fortfarande är Vällingby Centrum vilken åter införde hösten 2017.
ABC-staden Vällingby var en av inspirationskällorna för arkitekten Oscar Niemeyer och stadsplaneraren Lúcio Costa när de planerade Brasiliens huvudstad, Brasilia. Lúcio Costa var även på besök i Vällingby kort efter invigningen år 1956.