Фамилия Валентиенко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. В украинской ономастике этот суффикс исторически означал «сын» или «потомок», то есть Валентиенко — буквально «сын Валентия». Основа здесь — каноническое крестильное имя Валентий (от латинского valens — «сильный, здоровый»), которое в православных святцах встречается реже, чем его женский аналог Валентина, но тоже известно.

Интересно, что написание фамилии с двумя «и» — Валентиенко, а не Валентьенко — указывает на то, что в основе лежит полная форма имени Валентий, а не его разговорный вариант Валент. Это встречается нечасто: обычно фамилии на -енко от имён на -ий (например, Григорий — Григоренко) теряют конечный гласный. Сохранение «и» говорит о том, что фамилия могла фиксироваться в документах достаточно поздно, когда имя уже звучало как Валентий, а не Валент.

Географически фамилия Валентиенко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Слобожанщине, где модель на -енко была доминирующей уже в XVII–XVIII веках. В России эта фамилия встречается значительно реже и почти всегда — следствие переселения или миграции украинских крестьян и казаков.

По сословной принадлежности предки Валентиенко, скорее всего, относились к казацкой старшине или крестьянству. В реестрах Запорожского войска и гетманских переписях немало фамилий на -енко, но без дополнительных генеалогических изысканий точнее сказать сложно. Фамилия не указывает на дворянство или духовенство — в этих средах чаще использовались фамилии на -ский или -ов.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Валентиенко стоит в одном ряду с Валентиновым (русская патронимия) и Валентюком (западноукраинская модель). Но именно форма с -енко выдаёт украинское происхождение и говорит о том, что предок носителя фамилии был назван по отцу, которого в миру звали Валентий.