Фамилия Валеюк — редкий пример фамилии, образованной от имени или прозвища с помощью суффикса -юк, характерного для западноукраинских и белорусских земель. Этот суффикс указывал на принадлежность к роду: Валеюк — «сын Валея» или «потомок Валея». Основа фамилии — сокращённая форма какого-либо крестильного имени, скорее всего Валентин или Валерий. В народной речи такие имена часто усекали до простых, бытовых вариантов: Валей, Валя, Валюта. От них и пошли многочисленные фамилии — Валеев, Валюк, а в польско-украинском ареале — Валеюк.

С географической точки зрения фамилия Валеюк тяготеет к Волыни, Полесью и юго-западным районам Беларуси, где суффикс -юк встречается массово. Встречается она и в современной Украине, но численно невелика. В России Валеюков можно встретить в основном на юге и в центральных областях — это следствие переселений XIX–XX веков.

Интересная деталь: если ударение в фамилии падает на последний слог (Валею́к), это типичная украинская модель. Если же ударение на первый (Ва́леюк), скорее всего, перед нами белорусский вариант с переносом ударения на корень, что встречается реже.

Версия о происхождении от польского walec (каток, валик) маловероятна: слишком далека семантика, и фамилии от названий инструментов в этом регионе обычно образовывались через суффикс -ский или -ов. Так что основа имени — самое надёжное объяснение.