Валерий Иванович Сергиенко известен как создатель нового научного направления: биомедицинская электрохимия. Под его руководством и при непосредственном участии разработана технологическая платформа для создания диагностических устройств на основе микрофлюидных технологий, защищено 10 докторских и 20 кандидатских диссертаций, опубликовано более 350 научных трудов. В.И. Сергиенко принадлежит более 60 изобретений.
Ученый был членом президиума РАН, заслуженным деятелем науки РФ, лауреатом Госпремии РСФСР, обладателем премий правительства РФ в области науки и техники. В 2022 г. В.И. Сергиенко стал лауреатом Большой золотой медали РАН им. Н.И. Пирогова. В разговоре с корреспондентом «Научной России» академик рассказывал о том, что многие события его жизни связаны с личностью Николая Ивановича Пирогова, и награда исполнила его давнюю мечту.