Este triunfo le permite permanecer en la cuarta plaza, a 13 puntos del líder, el Real Madrid, que recibe al Elche (15º) el domingo.
Los goles valencianistas, anotados por el estadounidense Yunus Musah (24) y Hugo Duro (44), hacían impensable que el Atlético pudiera dar la vuelta al marcador en el segundo tiempo.
Pero el equipo 'Colchonero' asedió la puerta de su rival durante todo el segundo tiempo, reduciendo diferencias con el tanto del brasileño Matheus Cunha (64).
Un córner lanzado por el belga Yannick Carrasco se paseó cerca de la portería del Valencia hasta que el balón llegó al brasileño, que marcó desde cerca.
El conjunto del 'Cholo' Simeone tuvo que esperar al minuto 90, cuando Carrasco metió un balón al área al uruguayo Luis Suárez, pero el portero valencianista, Jaume Doménech, no pudo bloquear la pelota, llegando el balón al argentino Ángel Correa, que puso el empate.
El Atlético siguió apretando en el descuento, logrando el tanto del triunfo en el minuto 90+3.
En la jugada del gol de la victoria, Correa cedió de espaldas a Cunha, cuyo centro desde la derecha fue rematado a puerta vacía por Mario Hermoso.
Por su parte, el Sevilla FC, que también iba perdiendo como local por 2-0 ante el Celta (11º), acabó empatando (2-2) y salvando un punto en los últimos minutos, lo que le permite seguir firme en la segunda posición, aunque el líder Real Madrid se puede escapar a seis puntos si gana el domingo.
El equipo gallego había llegado al descanso con una ventaja de 2-0, gracias a los goles del argentino Franco Cervi (37) y de Iago Aspas (40).
Y cuando parecía que la victoria estaba próxima, el Sevilla pudo empatar con los goles del argentino Alejandro 'Papu' Gómez (71) y Óliver Torres (74).
Papu Gómez y Óliver Torres habían entrado en el inicio del segundo tiempo, en un intento desesperado del técnico sevillista, Julen Lopetegui, de darle la vuelta al marcador.
Lopetegui, con síntomas de Covid esta semana, no estaba físicamente en el banquillo, por lo que su ayudante Pablo Sanz ocupó su lugar.
Óliver Torres, incluso, pudo haber marcado el tanto de la victoria al rematar de cabeza al palo un centro del argentino Marcos Acuña en el minuto 81.
Para el Sevilla, acaba de esta forma una semana dura, sin poder ganar ninguno de los tres partidos que disputó, tras ser eliminado el domingo por su rival de la ciudad Betis (2-1) en octavos de final de la Copa del Rey, y empatar el miércoles en Valencia (1-1) en LaLiga, antes de este reparto de puntos en casa con el Celta.
