Родился 16 июля 1921 года в селе Малая Токмачка (ныне Ореховский район Запорожской области Украины). В детстве переехал с родителями в село Новофёдоровка Пологовского района Запорожской области. Окончил 7 классов, 3 курса машиностроительного техникума и аэроклуб в Запорожье. С 1 сентября 1940 года в рядах Красной Армии, призван Сталинским РВК (город Запорожье). В 1942 году окончил Качинскую военную авиационную школу пилотов и был оставлен там лётчиком-инструктором.

С 22 марта 1943 года сержант В. Г. Денисенко на фронтах Великой Отечественной войны в составе 32-го ИАП (256-я ИАД). Был лётчиком, старшим лётчиком, командиром звена. Летал на Як-7, Як-9 и Як-3. Участвовал в боях на Курской дуге, в битве за Днепр, боях на Киевском направлении, освобождал Украину в ходе Житомирско-Бердичевской и Корсунь-Шевченковской операций, участвовал в боях на Тернопольском, Львовском, Краковском и Бреславском направлениях, боях на территории Германии.

К марту 1944 года командир звена 32-го истребительного авиационного полка (256-я истребительная авиационная дивизия, 5-й истребительный авиационный корпус, 2-я Воздушная армия, 1-й Украинский фронт) лейтенант В. Г. Денисенко совершил 181 боевой вылет, в 38 воздушных боях сбил лично 15 самолётов противника. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 июля 1944 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 2436).

В мае 1944 года старший лейтенант В. Г. Денисенко назначен заместителем командира эскадрильи. 26 апреля 1945 года четвёрка истребителей под командованием В. Г. Денисенко в районе города Дрезден (Германия) вступила в бой с 8 ФВ-190. Один вражеский истребитель Денисенко сбил. Во время атаки на второй на низкой высоте его самолёт был подбит огнём зенитной артиллерией противника и врезался в землю. К тому времени выполнил 372 боевых вылета, провёл 71 воздушный бой, в которых лично сбил 24 самолёта противника.

Награждён орденами: Ленина (01.07.1944), Красного Знамени (24.01.1944, 06.07.1944, 19.06.1944), Александра Невского (05.04.1945), Отечественной войны 1-й степени (12.05.1945, посмертно), Красной Звезды (04.08.1943).