27 апреля 1877 года в городе Керчи в семье провизора Феликса Станиславовича Войно-Ясенецкого и его жены Марии Дмитриевны родился третий сын Валентин. Всего же в семье Войно-Ясенецких было пятеро детей: Павел, Ольга, Валентин, Владимир и Виктория. Отец был благочестивым католиком и держался несколько отстраненно от остальной, воспитанной в православном духе, части семьи. Искренние молитвы родителей Валентин наблюдал с раннего детства, что, несомненно, повлияло на формирование его мировоззрения. Сам он вспоминал об этом так: «Мой отец был католиком, весьма набожным, он всегда ходил в костел и подолгу молился дома…», «Мать усердно молилась дома» и далее: «Если можно говорить о наследственной религиозности, то, вероятно, я ее наследовал главным образом от очень набожного отца. Отец был человеком удивительно чистой души, ни в ком не видел ничего дурного, всем доверял…». Мальчик рос в атмосфере христианской любви и послушания. С детства он отличался спокойным и твердым характером, рано проявил художественные наклонности, окончил одновременно гимназию и художественную школу и стал готовиться к экзаменам в Академию художеств.

По окончании гимназии восемнадцатилетнему Валентину был подарен Новый Завет. Вот как вспоминает об этом святитель в мемуарах: «Правильное представление о Христовом учении я… вынес из усердного чтения всего Нового Завета, который, по доброму старому обычаю, я получил от директора гимназии при вручении мне аттестата зрелости как напутствие в жизнь.