Валентин Феликсович Войно - Ясенецкий родился 27 апреля 1877 года в Керчи в семье провизора.
Род Войно-Ясенецких, довольно древний, известен VI столетия, и его представители служили при дворе польских и литовских королей. Но постепенно род обеднел, и уже дед Валентина Феликсовича жил в Могилевской губернии в курной избе, ходил в лаптях, правда, имел мельницу. Сын его, Феликс Станиславович, решив выбраться из деревенской глуши, получил образование и стал провизором. Но аптека, владелец которой Феликс Станиславович был в течение двух лет, больших доходов не приносила. Он перешел на государственную службу и до самой смерти оставался служащим. В конце восьмидесятых годов Войно-Ясенецкие переехали в Киев и обосновались в центре города, на Крещатике.
Семья состояла из семи человек: отец, мать, две дочери и трое сыновей. Религиозная атмосфера в семье была своеобразной. Феликс Станиславович, ревностный католик, был человеком тихим и своих взглядов детям не навязывал. Семейные отношения в доме определяла мать, Мария Дмитриевна (до замужества Кудрина). Она воспитывалась в православных традициях, и вера ее выражалась в добрых делах, которые она творила во славу Божию. Мария Дмитриевна регулярно передавала домашнюю сдобу для арестованных в тюрьму, устраивала возможность заработать арестантам, посылая им, к примеру, для перетяжки матрацы.
Когда началась первая мировая война, в доме постоянно кипятилось молоко, которое отправлялось раненым воинам. Но живое религиозное чувство Марии Дмитриевны было жестоко травмировано одним неприятным случаем. Справляя поминки по умершей дочери, она принесла в храм блюдо с кутьей и после панихиды случайно оказалась свидетельницей дележа ее приношения. После этого она более никогда не переступала порога церкви. "Религиозного воспитания я не получил, и если можно говорить о наследственной религиозности, то, вероятно, я унаследовал ее главным образом от очень благочестивого отца", - писал в мемуарах, уже на склоне лет, архиепископ Лука. На формирование его веры повлияла, несомненно, близость такого уникального центра Православия, как Киево-Печерская Лавра. Церковная жизнь, бившая здесь ключом, обилие богомольцев, вереницей шедших на поклонение киевским святыням, - все это давало богатую пищу для размышлений юноши. О том, что его духовный мир строился, как на прочном камне, на святом Православии, говорит такой факт. Некоторое время Войно-Ясенецкий увлекался идеями толстовства. Он даже написал 30 октября 1897 года письмо Л.Н. Толстому с просьбой повлиять на свою суровую мать, которая противилась его стремлению стать толстовцем. Валентин просил разрешения у графа приехать в Ясную Поляну и жить под его присмотром. Но на счастье, в руки юноши попала книжка Л. Толстого "В чем моя вера?". Он внимательно изучил ее и понял, что толстовство есть не что иное, как издевательство над Православием, а Толстой - еретик, безмерно далекий от истины. Истинное понятие о христианской вере Валентин Войно-Ясенецкий получил, усердно прочитав Новый Завет, подаренный ему директором гимназии при получении аттестата зрелости. Многие места этой святой книги произвели неизгладимое впечатление на юношу.
С детских лет у Валентина обнаружились способности к рисованию. Параллельно с гимназией он заканчивает Киевское художественное училище. О сложных раздумьях, метаниях в выборе жизненного пути писал сам святитель Лука: "Влечение к живописи было у меня настолько сильным, что по окончании гимназии я решил поступить в Петербургскую Академию художеств. Но во время вступительного экзамена тяжело задумался о том, правильный ли жизненный путь избираю. Недолгие колебания кончились тем, что я признал себя не вправе заниматься тем, чем мне нравится, и обязан заняться тем, что полезно для страдающих людей. Из Академии я послал матери телеграмму о желании поступить на медицинский факультет, но все вакансии были уже заняты, и мне предложили поступить на естественный факультет с тем, чтобы позже перейти на медицинский. От этого я отказался, так как у меня была большая нелюбовь к естественным наукам и ярко выраженный интерес к наукам гуманитарным, в особенности к богословию, философии, истории. Поэтому я предпочел поступить на юридический факультет и в течение года с интересом изучал историю и философию права, политическую эконом и римское право".