Денис народився в місті Луцьку Волинської області. Закінчив Шацький лісовий фаховий коледж імені В.В.Сулька. Отримав диплом магістра у Львівському національному лісотехнічному університеті. Працював укладальником-пакувальником у ТОВ «Сільпо-Фуд». Любив читати, дивитися фільми та грати в комп'ютерні ігри.
Під час повномасштабної війни Денис захищав Україну в лавах 77-ої окремої аеромобільної бригади Десантно-штурмових військ ЗСУ. Обіймав посади стрільця, навідника, помічника гранатометника. Мав псевдо DEN – так його всі називали ще з дитинства.
«Добрий син, який дуже любив своїх батьків, сестру та бабулю. Побратими розповідали, що він був з тих, з ким хотілося спілкуватися. Був гарним побратимом і другом», – написала мама Оксана Костюк.
«Люблячий син, справжній чоловік, мужній, мудрий і відданий своїм друзям-побратимам», – додав батько Валерій Костюк.
Посмертно солдат Денис Валерійович Костюк нагороджений орденом «За мужність» ІІІ ступеня.
Поховали захисника на кладовищі в селі Полонка Луцького району Волинської області.
У Дениса залишилися батьки та сестра.
