Святитель Лука народився 27 квітня 1877 року в місті Керчі в родині аптекаря. У дитинстві захопився малюванням, проте художником не став. Він вирішив, що зобов'язаний займатися тільки тим, що корисно для страждаючих людей і вибрав медицину.
У 1898 році Валентин вступив до Київського університету на медичний факультет. Після закінчення університету збирався стати дільничним земським лікарем, щоб допомагати бідним людям. Але саме в той час Російська імперія вступила у війну з Японією, і Валентин (в миру) Войно-Ясенецький в 1904 році відправляється на Далекий Схід. Там почалася практична діяльність молодого хірурга. Тут же він зустрічає Ганну Василівну Ланську - свою майбутню дружину.
У 1915 році Валентин Войно-Ясенецький випускає монографію «Місцева анестезія», яка була відзначена премією Варшавського університету.
Щоб утримувати родину Войно-Ясенецький поєднував наукову діяльність із лікарською практикою в різних селах і містах.
У 1917 році родина майбутнього Святителя переїжджає в Ташкент, у зв'язку з тим, що в дружини вченого був виявлений туберкульоз легень. Через деякий час вона померла, залишивши чотирьох дітей на виховання Валентина Феліксовича.
Після смерті дружини Войно-Ясенецький повністю поринув у роботу, але при цьому постійно відвідував церкву, виступав на богословських зборах.
У той же час Валентин прийняв священицький сан. Згодом отець Валентин вдало поєднував священство з діяльністю вченого та хірурга.
У 1923 році священик Валентин прийняв важливе рішення стати ченцем. Постриг було звершено з ім'ям Апостола, Євангелиста, лікаря і художника Луки. У тому ж році він приймає архієрейський сан.
За свою віру Святитель тричі заарештовувався і відбував заслання, проте й там не переставав лікувати хворих. У 1934 році побачила світ його наукова праця, “Нариси гнійної хірургії”, яка є актуальною і до нашого часу.
На Кримську землю Архієпископ прибув в 1946 році. Тут його зустріли різні проблеми: післявоєнна розруха, закриті храми, відсутність священиків. Багато сил доклав Владика, щоб навести порядок в єпархії: перешкоджав закриттю старих храмів, відкривав нові, від священиків вимагав суворого дотримання церковних правил, постійно боровся з єрессю сектантства. При цьому Cвятитель не залишав медичної практики, консультуючи та оперуючи в Сімферопольському військовому госпіталі.
Авторитет Владики був такий високий, що хворі під час богослужіння намагалися доторкнутися до його облачення, вірячи, що лише дотик допоможе їм подолати недугу.
Земне життя Архієпископа Луки закінчилася 11 червня 1961 року, в День Всіх Святих. Він був похований в Сімферополі на цвинтарі біля храму Всіх Святих.
22 листопада 1995 року причислений до місцевошанованих святих. 20 березня 1996 року мощі Святителя були урочисто перенесені до кафедрального Свято-Троїцького Собору в Сімферополі, де вони спочивають і до сьогодні. У 2000 році був зарахований до сонму новомучеників і сповідників.