Владимир Юрьевич Мартынюк окончил Тернопольский государственный медицинский институт. Работал главным детским неврологом Управления здравоохранения Ровенской облгосадминистрации, в Киевском институте усовершенствования врачей (ныне Национальная академия последипломного образования имени П. Л. Шупика). Прошел путь от клинического ординатора, старшего лаборанта до заведующего новой кафедрой «Детская неврология и медико-социальная реабилитация».
В 1983 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Состояние мозговой гемодинамики у детей с разной тяжестью эпилепсии». С 1992 года - главный внештатный специалист Минздрава по специальности «Детская неврология».
Автор и соавтор более 500 научных публикаций.