Valentim chega ao Rio de Janeiro, então capital do Brasil, em 1957, e sua produção artística passa a incorporar novas perspectivas e processos. O diálogo entre a geometria e as manifestações culturais sincréticas, sobretudo as relacionadas às religiões afro-brasileiras, resulta em uma linguagem visual em que formas e cores carregam consigo componentes semânticos, diferentes do proposto pelos movimentos Concreto e Neoconcreto na época. Valentim constitui uma linguagem signográfica na qual símbolos e ícones remetem a elementos como o oxé, machado de duas lâminas sagrado de Xangô; ou o ofá, arco e flecha de Oxóssi.
Neste período começa sua investigação sobre as possibilidades da cor, com experimentações de contrastes, delimitações e fundos. Valentim também inicia a disposição de elementos em composições verticais em suas telas, em diálogo com objetos ritualísticos do candomblé e da umbanda.
Parte desse processo era registrado em cadernos, hábito que manteve ao longo de sua vida. Neles anotava ideias, registrava processos e rascunhava desenhos que seriam eventualmente materializados em obras.
Durante o período em que viveu no Rio de Janeiro, Rubem Valentim participou de importantes exposições no país, e foi reconhecido com prêmios, como o que recebeu da Associação Brasileira de Críticos de Arte em 1962, ou, no mesmo ano, do XI Salão Nacional de Arte Moderna, o que o levaria à Europa.