Владимир Гребенюк родился 24 апреля 1947 года в селе Ивановка, Ростовская область. Окончил Московский кооперативный институт Центросоюза по специальности «товаровед». Позднее, прошел подготовку в Ростовской высшей партийной школе, а впоследствии получил дополнительное образование, успешно завершив курс обучения в Ростовском государственном университете по специальности «эколог».
Трудовую деятельность, Гребенюк начал в 1964 году, с должности слесаря-ремонтника Таганрогского комбайнового завода. В период с 1964 по 1976 год, Владимир занимал различные должности, в том числе и руководящие.
С 1976 по 1978 год, являлся заместителем председателя Неклиновского райпо по торговле. Позже, назначен председателем правления вышеуказанного райпо.
Далее, в 1983 году, назначен заведующим промышленно-транспортным отделом Неклиновского РК Коммунистической Партии СССР.
С 1984 года, Владимир Гребенюк замещал пост Председателя правления рыболовецкого колхоза «Красный десант». В 1991 году, возглавил администрацию Неклиновского района. С 1992 по 1997 год, опытный управленец работал Заместителем Главы Администрации Ростовской области по продовольствию и сельскому хозяйству. Так же, занимал пост заместителя Главы Администрации Ростовской области. Входил в состав Правительства Ростовской области.
Начиная с 1998 года, замещал должность Генерального директора ОАО СК «Приморье», расположенного в селе Приморка, Неклиновского района Ростовской области.
Являлся Депутатом Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации I и II созыва. Занимал должность заместителя председателя Комитета Государственной Думы по Регламенту и организации работы Государственной Думы.
С 2008 по 2013 год, госслужащий занимал должность председателя комитета Законодательного Собрания Ростовской области по строительству, жилищно-коммунальному хозяйству, энергетике, транспорту и связи.
Позднее, Гребенюк Владимир Дмитриевич избран Депутатом Законодательного Собрания V созыва по одномандатному избирательному округу №23. К исполнению полномочий депутата текущего созыва, приступил 8 сентября 2013 года.
Так же, занимает пост председателя комитета Законодательного Собрания Ростовской области по аграрной политике, продовольствию, природопользованию и земельным отношениям.