1908年9月2日生于乌克兰的南部城市敖德萨一仆人家庭。1921年入敖德萨贸易学校后开始对天文、化学和航天等专业发生兴趣。1923年9月曾与国内著名的空气动力学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基通过信，次年初即发表了数篇关于航天学方面的科普文章和科学论文。

　　1929年，瓦连京从列宁格勒大学毕业后，即建议在学校的气体动力实验室建立了一个电热和液体燃料火箭发动机研究小组，后又在此基础上成立了专门的实验设计室，并成为该室的领导人。1932年，他将设计室改称喷气发动机设计局后，开始从事液体燃料火箭发动机问题的理论研究与实验，并领导参加了苏联首批液体火箭发动机的研制工作。在改进火箭结构设计、提高发动机推力和可靠性方面成绩卓著，取得了许多重要成果。

　　30年代，瓦连京领导制造了“ОРМ—1”至“ОРМ—102”等许多液体燃料火箭发动机样机及装有这类发动机的试验火箭；提出并研究了各种成分的火箭推进剂与输入推进剂的活塞和涡轮泵式装置；造出了燃烧室的成型喷口、陶瓷隔热层和控制火箭飞行的发动机万向接头吊架。1937年在“大清洗”中一度被捕并流放。1945年起任总设计师，开始从事导弹和运载火箭液体发动机的设计研制，为后来的洲际导弹和人造卫星成功发射奠定了基础。

　　 1949—1976年间，苏联发射的全部运载火箭上所安装的发动机，几乎都来自瓦连京设计局。加上这类发动机性能稳定，故保证了历次火箭、洲际导弹试验及50年代后载人飞船和各种空间探测器的发射成功，为苏联征服太空做出了重要贡献。1953年起为苏联科学院通讯院士。1956年加入苏联共产党，同年与1961年两次被授予“社会主义劳动英雄”称号。1957年获列宁奖金。1958年起为苏联科学院院士。1967年获苏联国家奖金。

　　此外，瓦连京还是前苏联第7—9届最高苏维埃代表。1976年起一直为苏共中央委员。另获得过列宁勋章3枚，十月革命勋章1枚，劳动红旗勋章1枚，其他国家授予的勋章和奖章多枚。1989年在莫斯科去世，享年81岁。著作有《格鲁什科选集（1929—1945）》（载莫斯科1972年版《火箭技术先驱》第2卷）、《火箭技术论文集》（1937年莫斯科—列宁格勒版第2—6集）和《苏联火箭制造和航天学的发展》（莫斯科1973年版）等。

　　但他曾弹劾过苏联航天功臣谢尔盖·巴甫洛维奇·科罗廖夫，令他入狱干苦工6年。科罗廖夫出狱后一直和他竞争，在登月期间时尤为严重，最后导致失败。