Народився 8 червня 1954 р. на Тернопільщині у вчительській сім’ї. Частину дитинства провів на Сумщині — малій батьківщині матері.

Визначальний вплив на вибір В. С. Федорейком енергетичної професії справив його старший брат Анатолій, який у 1971 р. закінчив електроенергетичний факультет Української сільськогосподарської академії; є багаторічним директором українсько-німецького підприємства «Біллербек — Україна».

За прикладом старшого брата в 1971–1976 рр. здобував вищу освіту в УСГА. Важливу роль у розвитку Валерія Степановича відіграло, висловлюючись лексикою електроенергетиків, «дифузійне різновекторне спілкування з в’єтнамськими студентами». Щодо цього зазначає: «Такі розмови надали змогу повною мірою осягнути психологію їхніх функціональних можливостей і неймовірної наполегливості під час реалізації поставленої мети, чого так бракує сьогодні українцям».

З 1976 до 1989 р. працював в Українському НДІ механізації і електрифікації на посадах старшого інженера, молодшого і старшого наукового співробітника, керівника спільних українсько-литовських проектів у галузі електроавтоматизації виробничих процесів. На основі зазначених проектів у 1984 р. в рідній академії захистив кандидатську дисертацію з цієї тематики (під керівництвом акад. І. І. Мартиненка).

З 1989 р. і дотепер обіймає посаду завідувача кафедри машинознавства і транспорту Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. З 1998 р. за сумісництвом працює керівником науково-дослідної лабораторії «Енергетичний менеджмент». Із 2005 р. — голова наглядової ради Науково-виробничого об’єднання «Енергоощадні технології». Наукова діяльність проф. В. С. Федорейка охоплює різноманітні аспекти енергетики і спрямована на вирішення фундаментальної науково-прикладної проблеми зменшення питомих втрат енергії у виробничих процесах.

Одна з революційних розробок проф. В. С. Федорейка — комплекс сушіння зернових на базі біотеплогенератора потужністю 3,5 МВт

Кандидатська та докторська дисертації присвячені дослідженню енергоефективних швидкісних режимів у силовому регульованому електроприводі технологічних процесів дозування, вентиляції, пневмотранспорту та холодозабезпечення.

Є експертом секції «Енергетика та енергозбереження» Міністерства освіти і науки України, членом спеціалізованих вчених рад у Національному університеті біоресурсів і природокористування України та Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя. Неодноразово призначався позаштатним радником із питань енергозбереження міського голови, голови обласної ради та облдержадміністрації.

У 2016 р. проф. В. С. Федорейка обрано головою Громадської ради при Тернопільській облдержадміністрації та членом колегії облдержадміністрації.

Автор приблизно 200 наукових праць і винаходів, зокрема й першої в Україні наукової монографії «Енергозбереження в АПК». За високоефективну професійну діяльність Валерій Степанович нагороджений: орденом «За заслуги» ІІІ ступеня, Подякою Президента України, грамотами Тернопільської облдержадміністрації та Тернопільської обласної ради, відзнакою Тернопільської міської ради. За громадську та меценатську роботу нагороджений орденом Святого Миколая та Святого Юрія Переможця.

Щасливий сім’янин. Разом із дружиною, Іриною Володимирівною, лікарем-анестезіологом за фахом, інтенсивно співпрацюють із дочкою Єленою, кореспондентом телеканалу «1+1», виховують школярів Степана і Валерію.

Багаторічне хобі В. С. Федорейка — космологія.

Улюблений вислів: «І на Сонці бувають плями, а в калюжі можна побачити зорі».