Вадим родом з міста Красилів Хмельницької області. Закінчив Красилівську дитячо-юнацьку спортивну школу. Був кандидатом у майстри спорту з дзюдо, майстром спорту з самбо, бронзовим призером юніорського чемпіонату України з дзюдо 2006 року. А у 2013-му став бронзовим призером чемпіонату світу з бойового самбо.
У 2010 році Зеленюк закінчив Київський національний університет внутрішніх справ. Пішов служити до Нацгвардії. Пройшов шлях від офіцера бойової штурмової групи до інструктора зі спорту І категорії групи неолімпійських видів спорту спортивної команди Клубу Національної гвардії України.
Брав участь у російсько-українській війні з 2014 року. Неодноразово виконував бойові завдання на території АТО/ООС.
Після повномасштабного вторгнення майор Зеленюк захищав Україну у найгарячіших точках – від Київщини до Донбасу. У червні брав участь у штурмових діях в місті Сєвєродонецьк на Луганщині. Майже щодня проводив розвідку місцевості в «сірій зоні» на Донецькому напрямку.
«22 серпня група отримала завдання відбити штурмові дії ворога та закріпитись на визначених рубежах. За допомогою двох розрахунків ПТРК NLAW Вадим знищив 2 ворожі БМП разом з екіпажем. Коли залишки ворожої піхоти зайшли на позицію, він один з перших висунувся назустріч чисельним силам противника та вступив у бій. У ході пересування майор Зеленюк, прикриваючи побратимів та відводячи вогонь на себе, отримав вогнепальне поранення, однак продовжував наступати та вести вогонь. До чергової ворожої групи залишалося декілька метрів, але в цей момент осколком міни Вадим отримав поранення, яке зупинило його життя», – так описали день загибелі Зеленюка у Нацгвардії.
Посмертно майору Зеленюку присвоєно звання Героя України з удостоєнням ордена «Золота Зірка».
Поховали офіцера в селі Красилів на Хмельниччині.
У Вадима залишилися батьки та сестра.
