Народився 17 січня 1974 року у м. Ковелі. Навчався в ЗОШ №1. Здобув фах слюсаря-ремонтника у Ковельському професійно-технічному училищі №7. Після закінчення Здолбунівського професійно-технічного училища №2 отримав професію складача поїздів, регулювальника швидкості руху поїздів. Пройшов строкову військову службу, працював у локомотивному депо Ковель.

Після смерті батька був опорою і підтримкою для матері.

У липні 2024 року був мобілізований до Збройних Сил України. Після проходження військового навчання долучився до 157-ї окремої механізованої бригади. 3 жовтня 2024 року вирушив на бойове завдання, з якого не повернувся.

Життя оператора 2-го механізованого батальйону військової частини А5006 солдата Валерія Антонюка обірвалося 5 жовтня 2024 року в районі населеного пункту Очеретине   Покровського району Донецької області.

Похований на Алеї Героїв Ковельського міського кладовища.

За мужність і героїзм, виявлені у захисті незалежності та територіальної цілісності України, самовіддане виконання військового обов’язку Антонюку Валерію Євгенійовичу присвоєно звання «Почесний громадянин міста Ковеля» (посмертно) (рішення Ковельської міської ради від 23 липня 2026 року № 81/2).