Valkyria Chronicles berlatarkan versi fiksi Eropa tahun 1930-an. Menggunakan mesin grafis CANVAS yang dikembangkan secara internal oleh Sega, game ini akan menampilkan grafis 3D mencolok yang mengingatkan pada lukisan cat air. Pertarungan akan menjadi perpaduan pertarungan taktis dengan kontrol real-time, sebuah sistem yang dijuluki "BLiTZ" oleh tim pengembangan.
Sega juga menyerahkanbeberapa tangkapan layarpermainan, memungkinkan untuk melihat sekilas mesin CANVAS.