Дмитрий Валентик родился 23 февраля 1907 года в селе Райкова (сегодня это Полоцкий район Витебской области Беларуси) в семье обычного крестьянина. Окончил три класса школы, затем прошел подготовительные курсы рабфакультета, после чего работал в родном селе. В 1929 году был призван на службу в Рабоче-крестьянскую Красную Армию, где и заинтересовался авиацией.

В 1931 году он окончил Оренбургскую авиашколу, а в 1936 году - курсы командиров звеньев при Борисоглебской авиашколе летчиков. Участвовал в советско-финской войне в должности командира 3-й скоростной бомбардировочной эскадрильи 5-го отдельного скоростного бомбардировочного авиаполка ВВС 14-й армии.
За время боевых действий против финских войск Валентик сделал 26 успешных боевых вылетов с аэродрома Ваенга, который расположен на Кольском полуострове. Командовал действиями своей эскадрильи в трех воздушных боях, в ходе которых она сбила 5 финских истребителей, потеряв при этом 2 своих самолета.

7 мая 1940 года капитан Дмитрий Валентик был удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
С 1941 года принимал участие во Второй Мировой войне. С августа 1942 по декабрь 1944 г. подполковник Дмитрий Валентик командовал 284-м авиаполком (с октября 1943 года - 135-й гвардейский бомбардировочный). За время войны он совершил 115 успешных боевых вылетов на самолете-бомбардировщике «Пе-2». Участвовал в боях на Юго-Западном, Сталинградском, 4-м Украинском, 3-м Белорусском фронтах. Участвовал в Сталинградской битве, освобождении Донбасса и северного побережья Черного моря.

После окончания войны Валентик продолжил службу в Советской Армии, окончил курсы усовершенствования офицерского состава, служил в Белорусском и Приволжском военных округах. В 1955 году в звании полковника Валентик был уволен в запас. Проживал и работал в городе Речица Гомельской области, умер 30 марта 1969 года.
Был награжден тремя орденами Ленина, тремя орденами Красного Знамени, орденами Суворова 3-й степени, Александра Невского, Отечественной войны 1-й степени, Красной Звезды, а также рядом медалей.