З 1941 года — на франтах Вялікай Айчыннай вайны. Са жніўня 1942 года па снежань 1944 года падпалкоўнік Дзмітрый Валенцік камандаваў 284-м бліжнебамбардзіровачным авіяпалком (з кастрычніка 1943 — 135-ы гвардзейскі бамбардзіровачны). За час вайны ён здзейсніў 115 паспяховых баявых вылетаў на бамбардзіроўшчыку «Пе-2». Прымаў удзел у баях на Паўднёва-Заходняй, Сталінградскім, 4-м Украінскім, 3-м Беларускім франтах. Удзельнічаў у Сталінградскай бітве, вызваленні Данбаса і паўночнага ўзбярэжжа Чорнага мора. Пасля заканчэння вайны Валенцік працягнуў службу ў Савецкай Арміі, скончыў курсы ўдасканалення афіцэрскага складу, служыў у Беларускай і Прыволжскай ваенных акругах. У 1955 годзе ў званні палкоўніка Валенцік быў звольнены ў запас. Пражываў і працаваў у горадзе Рэчыца Гомельскай вобласці, памёр 30 сакавіка 1969 года.