Валентин Войно-Ясенецкий (будущий епископ Лука) родился 27 апреля (9 мая) 1877 года в Керчи, в семье Феликса Станиславовича и Марии Дмитриевны Войно-Ясенецких. Был четвёртым из пятерых детей.

В 1889 г. семья переехала в Киев, где Валентин окончил гимназию и художественную школу. После окончания гимназии проучился год на юридическом факультете Киевского университета. Однако наблюдая нищету, бедность, болезни и страдания простолюдинов, принял окончательное решение стать врачом, чтобы приносить пользу обществу.

В 1898 г. стал студентом медицинского факультета Киевского университета.

После университета устроился работать в Киевский медицинский госпиталь Красного Креста, в составе которого в 1904 году отправился на Русско-Японскую войну. Работал в эвакуационном госпитале в Чите, заведовал хирургическим отделением и получил большую практику, делая крупные операции на костях, суставах и черепе.

В Киевском госпитале Красного Креста Валентин познакомился с сестрой милосердия Анной Васильевной Ланской, которую называли «святой сестрой» за доброту, кротость и глубокую веру в Бога. Валентин сумел добиться её расположения, и в конце 1904 г. они обвенчались в Читинской церкви Архангела Михаила.

С 1905 по 1908 гг. Валентин Феликсович трудился земским врачом в гг. Симбирск, Ардатов и Фатеж, в селе Верхний Любаж, где столкнулся с опасностями применения наркоза и задумался о возможности применения местной анестезии.

Осенью 1908 г. Валентин Феликсович уехал в Москву и поступил в экстернатуру при московской хирургической клинике известного профессора Дьяконова, основателя журнала «Хирургия». Стал писать докторскую диссертацию и занялся анатомической практикой в Институте топографической анатомии. Он провёл колоссальную работу: прочёл более пятисот источников на французском и немецком языках, при том, что французский он учил с нуля.

3 марта 1909 г. на заседании хирургического общества в Москве Войно-Ясенецкий сделал свой первый научный доклад.

В апреле 1909 г. был утверждён в должности главного врача больницы села Романовка Балашовского уезда Саратовской губернии. Его врачебный участок по площади составлял около 580 квадратных вёрст, с населением до 31 тысячи человек. И он снова занялся хирургической работой по всем разделам медицины. Он записывал результаты своих работ, составляя научные труды, которые публиковались в журналах «Труды Тамбовского физико-медицинского общества» и «Хирургия».

Весь отпуск врач проводил в московских библиотеках, анатомических театрах и на лекциях. В 1910 г. Войно-Ясенецкий подал прошение на вакантное место главного врача больницы города Переславль-Залесский Владимирской губернии, где возглавил городскую, а вскоре — и фабричную, и уездную больницы, а также военный госпиталь.

В 1915 г. издал в Петрограде книгу «Регионарная анестезия» с собственными иллюстрациями. В 1916 г. Валентин Феликсович защитил эту работу как диссертацию и получил степень доктора медицины.

В 1917 г. с женой и четырьмя детьми переезжает в Ташкент, где работал хирургом активно участвуя и в церковной жизни, посещая заседания церковного братства. В 1919 г. от туберкулёза скончалась его жена Анна и Валентин Феликсович препоручил своих детей медицинской сестре из его больницы Софье Сергеевне Белецкой.

Профессор Войно-Ясенецкий регулярно посещал воскресные и праздничные богослужения, был активным мирянином, сам выступал с беседами о толковании Священного писания. В конце 1920 года он присутствовал на епархиальном собрании, где произнёс речь о положениях дел в Ташкентской епархии. Под впечатлением этого епископ Туркестанский и Ташкентский Иннокентий (Пустынский) предложил Валентину Феликсовичу стать священником, на что тот сразу согласился.

После своего рукоположения во иерея, и в больницу, и в университет отец Валентин стал приходить в рясе с крестом на груди, кроме того он установил в операционной иконы Божьей Матери и стал молиться перед началом операции. Отец Валентин был назначен четвёртым священником собора, служил только по воскресеньям и на него легла обязанность проповеди.

После трехлетнего служения в сане иерея отец Валентин принимает монашеский постриг с именем апостола, евангелиста и врача Луки, а 30 мая 1923 г. иеромонах Лука был тайно хиротонисан во епископа. С этого времени начинается крестный путь Владыки как исповедника. Многочисленные аресты, пытки, допросы методом «конвейера» (13 суток без сна) и 11 лет ссылок по городам Архангельск, Красноярск, Большая Мурта, Туруханск сильно подорвали здоровье епископа, но не ослабили ревность Святителя в исполнении архипастырского долга и служения людям в качестве врача.

В эти годы несмотря на все трудности,  он продолжает оставаться практикующим хирургом и занимается научной деятельностью.

Осенью 1934 года издал монографию «Очерки гнойной хирургии», которая приобрела мировую известность. Несколько лет профессор Войно-Ясенецкий возглавлял главную операционную в Институте неотложной помощи Ташкента.

Во время Великой Отечественной войны с октября 1941 г. профессор Войно-Ясенецкий, находясь в ссылке, стал консультантом всех госпиталей Красноярского края и главным хирургом эвакогоспиталя. Он работал по 8-9 часов, делая 3-4 операции в день.

27 декабря 1942 г. епископу Луке, «не отрывая его от работы в военных госпиталях», было поручено управление Красноярской епархией с титулом архиепископа Красноярского.

Летом 1943 г. впервые получил разрешение выехать в Москву, участвовал в Поместном Соборе, который избрал патриархом митрополита Сергия (Страгородского); также стал постоянным членом Священного Синода, который собирался раз в месяц. В начале 1944 г. получил телеграмму о назначении епископом на  Тамбовскую кафедру.

Под руководством архиепископа Луки за несколько месяцев 1944 г. для нужд фронта было перечислено более 250 тыс. руб. на строительство танковой колонны имени Дмитрия Донского и авиаэскадрильи имени Александра Невского. В общей же сложности за неполные два года было пере­числено около миллиона рублей.

В феврале 1945 г. награждён патриархом Алексием I правом ношения на клобуке бриллиантового креста. В декабре 1945 г. за помощь Родине архиепископ Лука был награждён медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне».

В начале 1946 г. постановлением СНК СССР профессору Войно-Ясенецкому была присуждена Сталинская премия первой степени за труд «Очерки гнойной хирургии» в размере 200 000 рублей, из которых 130 000 рублей он передал на помощь детским домам.

С 1946 по 1961 гг. Владыка Лука был правящим архииереем Крымской епархии. Скончался Преосвященнейший Лука 11 июня 1961 года.

За годы священства Лука произнёс 1250 проповедей, из которых 750 записано.

Написал двухтомный богословский трактат (т.1 «Дух, душа и тело», т.2 «Наука и религия»), где попытался обосновывать единство науки и религии.