Валентин Евстафьевич Павлюк родился в Москве в рабочей семье. После седьмого класса школы № 27 поступил в Московский индустриальный техникум, который окончил в 1937 году. Потом работал на заводе «Калибр». Был призван в Красной Армии в 1939 году, практически сразу принял участие в советско-финляндской войне. В 1941 году окончил Подольское артиллерийское училище и ушёл на фронт. Командуя 889-м стрелковым полком майор Павлюк отличился в Львовско-Сандомирской операции. Находясь в передовом батальоне, умело организовал переправу своего полка через реку Вислу. 23 сентября 1944 года получил звание Героя Советского Союза. Окончил Военную академию им. М. В. Фрунзе. С 1966 года полковник запаса.