Участник отборочных турниров к XXVIII и XXIX Олимпийским играм. В 2007 году на правах аренды играл в первом дивизионе за «Шинник». 28 марта в дебютном матче против клуба «Металлург-Кузбасс» (5:0) сумел забил гол. Помог команде выйти в Премьер-лигу, после чего вернулся в «Спартак». Не попал в заявку на чемпионат Европы 2008 года из-за перенасыщения средней линии. 27 августа 2009 года на правах полугодовой аренды перешёл в «Ростов». 19 сентября, в игре с «Кубанью» (3:3), забил 500-й мяч «Ростова» в высшем дивизионе России. В январе 2010 года вернулся в «Спартак», несмотря на то, что оба клуба и сам игрок были не против продления арендного соглашения. 25 февраля был вновь отдан в аренду в «Ростов». Сам Павленко заявил, что ему важно играть, и что главный тренер «Спартака» Валерий Карпин дал ему понять, что не видит его в основном составе, несмотря на то, что (по мнению Павленко) он не слабее конкурентов. 2 февраля 2011 года стал игроком «Терека»; за переход клуб заплатил 2 млн долларов. 31 августа 2013 года перешёл в «Крылья Советов». После вылета клуба из премьер-лиги продолжил карьеру в «Тосно». 26 февраля 2015 года подписал контракт с клубом «Луч-Энергия». 25 июля 2016 года подписал двухлетний контракт с «Уралом».