Valentijn studeerde af aan het Conservatorium van Antwerpen. Hij is medeoprichter van theatergezelschap SKaGeN. Sinds 2017 is hij een van de vaste gezichten van het Brusselse stadstheater KVS. Dhaenens was naast zijn eigen voorstellingen te zien in producties van diverse grote en kleine theaterhuizen waaronder NTGent, Kaaitheater, Ontroerend Goed, HETPALEIS en De Roovers.

Zijn doorbraak op de planken kwam in 2009 met zijn zelf geregisseerde monoloog: “DegrotemonD”. Van deze voorstelling en ook zijn opvolger “DeKleineOorlog” maakte Dhaenens internationale versies en toerde ermee de wereld rond van de US over Azië, Canada tot in Australië. Met zijn derde monoloog “Onbezongen” won hij de Fringe First Award en de Lustrum Award op het Schotse theaterfestival Edinburgh Fringe.

Bij een groter publiek is Dhaenens meestal bekend via zijn film- en televisierollen. Hij speelde onder andere in Meisje, Koning van de wereld, Mr. Nobody, After Day, Où va la nuit en Kom hier dat ik u kus. Zowel de films De helaasheid der dingen (Felix Van Groeningen) als Girl (Lukas Dhondt) waarin hij speelde, werden meermaals wereldwijd gelauwerd, onder andere op het Filmfestival van Cannes met de Camera d’Or.