В Камерный театр имени Покровского Валерий Федоренко пришел сразу после окончания ГИТИСа, в 1996 году стал солистом. Бас Валерия Федоренко не оставлял равнодушным зрителей, а харизма и яркий актерский талант позволяли артисту пробовать себя в самых разных амплуа.
В 2011 году Валерий Федоренко занялся режиссурой, а в 2016 году стал музыкальным руководителем Московского Губернского театра.
Валерий Федоренко также снимался в кино, в его фильмографии шесть картин. Его кинодебютом стал трехсерийный боевик "Ахиллесова пята", вышедший в 2001 году, два года спустя он снялся в сериалах "Оперативный псевдоним" и "Сармат", также у него была небольшая роль в детективе "Искушение Титаника". В 2007 году на экраны вышла комедия "Артисты" с участием Валерия Федоренко, а в 2014 году фильм-спектакль "Ревизор", где он сыграл Держиморду.