En 1964 participa en el Primer Salón de corrientes constructivas. Tiempo y espacio son factores presentes en el primer periodo, como demuestran obras como Pinturas secuenciales (1962), y la serie Armarios (1964-1967).En los años siguientes realiza piezas cada vez más simplificadas en su estructura. Así, por ejemplo, las que expone bajo el título Secuencias en el Círculo Artístico de Sant Lluc en abril del 68,o las del año siguiente en la Casa del Siglo XV de Segovia. La culminación de este periodo se produce con A continuación (lugares, sonidos y palabras) montada en la galería Séiquer de Madrid en 1970. En ella, se agudizan los recursos ambientales y temporales, articulados en función de un proceso narrativo. De la denominada por el propio artista como "pintura habitable" pasa a la construcción de lugares, a través de la práctica de environments, performances y la ejecución de instalaciones. Tras su etapa pictórica, se abre un segundo periodo que se inicia con la intervención de grandes dimensiones en el espacio urbano: Estructuras tubulares. Realizada específicamente en el contexto de los Encuentros de Pamplona de 1972, ejemplo elocuente de una de las constantes en su trabajo. En el mismo marco, el artista presenta también su film "La celosía", trascripción literal de la novela homónima de Alain Robbe-Grillet, exclusivamente a través del propio texto y con una duración de dos horas. A partir de este momento inicia un ciclo de obras orientadas a describir los diversos movimientos y espacios de la ciudad. Así, obras como Relojes (1973) y Motores (1973), a través de fotografías y registros sonoros, respectivamente. A estos ejercicios siguen otras obras articuladas mediante encuestas, anuncios públicos, fotografías anónimas, exámenes colectivos, diccionarios y grabaciones telefónicas, etc., obras que parten de la recolección y registro de datos y que se enmarcan en el denominado "arte sociológico". De este periodo cabe destacar, entre otras: 12 ejercicios de medición sobre la ciudad de Córdoba (1974), Retratos callejeros (Madrid, 1975), El diccionario de la gente (São Paulo, 1976) o 136 manzanas de Asunción (Asunción, 1976). A finales de la década de los setenta la obra se emparenta con la intervención poética y la acción postal. A partir de los años ochenta se aproxima a la arquitectura, implicándose en las realidades que se derivan, por ejemplo, de la creación de un pantano o del movimiento okupa. Su obra ha ido evolucionando desde propuestas objetuales susceptibles de llegar a ser mercancías artísticas hasta una desmaterialización que favorece la aparición de una actitud que transforma la conciencia de la percepción no tanto en obra de arte sino en experiencia de arte. Esta actitud es la que le permite interrelacionar la vida con el arte, y el arte con una reflexión crítica y provocadora de la realidad. En el año 2003 realiza su exposición "Ir y venir de Valcárcel Medina" en Barcelona, Murcia y Granada, una invitación del artista a transitar por toda su producción. Ha intervenido en galerías como Fúcares (Madrid), Espacio Mínimo (Murcia), T20 (Murcia) o la Caja Negra (Madrid). Recientemente ha realizado piezas específicas con el MACBA y en las salas Koldo Mitxelena. Premio Nacional de las Artes Plásticas 2007 por la coherencia y rigor de su trabajo desarrollado durante cuatro décadas. Valcárcel Medina ha realizado películas, piezas sonoras, acciones, proyectos de arquitectura y libros que funcionan como ejemplos y marcas de situaciones. Tanto su trayectoria histórica como sus intervenciones más recientes revelan una actitud comprometida y ajena a la dinámica del mercado del arte. En 2015 se estrena en el Festival Punto de Vista de Pamplona el documental "No escribiré arte con mayúscula", dedicado a su vida y obra. Este mismo año recibe el Premio Velázquez de las Artes Plásticas del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte por "su sólida y coherente trayectoria y su sobresaliente aportación al arte desde el compromiso ético, político y social".
Entre su bibliografía destacada, señalar Ir y venir de Isidoro Valcárcel Medina (2002), 9 secuencias sobre la pantalla (2016), Laura en Alejandría (2014), Estar o no estar (2018), Espíritu de aprendiz (2019), Isidoro Valcárcel Medina. Conversaciones (2018).
