Віталій народився 9 лютого 1992 року в селі Обложки Шосткинського району Сумської області. Дитинство минуло в рідному селі, де його вихованням займалися мати Світлана та бабуся Тетяна. Змалку Віталій був працьовитим, відкритим і товариським. Любив співати, грав у футбол за місцеву команду, а у вільний час, якого завжди бракувало, захоплювався риболовлею.
Після закінчення 9 класу Віталій навчався у Глухівському коледжі Сумського національного аграрного університету, де здобув фах техніка-електрика. У 2011 році його призвали на строкову військову службу. Повернувшись до цивільного життя, працював трактористом у товаристві «Добробут 12». У 2014-му одружився, цього ж року в нього народився син Владислав. Для родини він був уважним чоловіком і турботливим батьком.
«Мені він сподобався тим, що дійсно був «людиною-святом». Мав гарне почуття гумору, завжди міг підтримати бесіду, завжди усміхнений, товариський, з усіма знаходив спільну мову», – згадала дружина Альона.
У березні 2014 року Віталія мобілізували до лав 27-ї окремої артилерійської бригади імені кошового отамана Петра Калнишевського. Відтоді він присвятив себе захисту України.
«Він взагалі дуже мало часу був удома з сім'єю. У нього ніби сенс життя змінився після того, як він там побував, як він побачив, що там відбувається. Були розмови, що коли все закінчиться, він буде працювати десь у цивільному житті. І все одно ніяк не міг звідти вибратися», – розповіла Альона.
До 2021-го Віталій брав участь у бойових діях на Донеччині та Луганщині. З перших днів повномасштабного вторгнення обороняв Сумщину та Харківщину. Обіймав посаду головного сержанта – командира бойової машини реактивного артилерійського дивізіону.
За службу Віталій Дорошенко мав численні нагороди та відзнаки. Посмертно його нагородили орденом «За мужність» ІІІ ступеня та нагрудним знаком «Знак пошани».
Поховали захисника в рідному селі Обложки.