Az 53 esztendős spanyol szakember márciusban lett a Valencia trénere, miután a klub menesztette Gary Neville-t. Ayesteránnal az együttes nyolc bajnokin háromszor nyert, egyszer ikszelt és négyszer kikapott. Hazai pályán legyőzte a későbbi Európa-liga-győztes Sevillát, idegenben pedig 2–1-re nyert a bajnokságot megnyerő Barcelona ellen.
A Valencia közleményében az áll, Ayestarán 2018-ig szóló szerződést írt alá.