Родился 18.9.1911 в селе Красногоровка ныне Великобагачанского района Полтавской области в семье крестьянина. Украинец. Член КПСС с 1943. В 1933 окончил педагогический техникум.

В Советской Армии с 1933. Окончил военную школу летнабов в 1938.

Участник советско-финляндской войны 1939 —40.

Участник Великой Отечественной войны с июня 1941.

Штурман эскадрильи 10-го гвардейского авиационного полка (3-я гвардейская авиационная дивизия, 3-й гвардейский авиационный корпус, АДД) гвардии капитан Василенко к ноябрю 1944 совершил 218 боевых вылетов на бомбардировку объектов противника.

Звание Героя Советского Союза присвоено 13.3.44.

В 1947 окончил Курсы усовершенствования командного состава авиационных эскадрилий. С 1956 майор Василенко — в запасе. Жил в Полтаве.

Награжден орденом Ленина, 4 орденами Красного Знамени, орденами Отечественной войны 1 степени, Красной Звезды, медалями.

Умер 24.8.1983.