Ο άγιος Λουκάς ως ιατρός δημοσίευσε σαράντα επιστημονικά έργα. Τα πρώτα 12 χρόνια της δραστηριότητάς του είχε ήδη δημοσιεύσει τα δεκαεννέα από τα σαράντα έργα του. Τον απασχολούσε πολύ η γενική αναισθησία, που όπως έλεγε, την εποχή εκείνη «ήταν πολύ πιο επικίνδυνη από την ίδια τη χειρουργική επέμβαση». Γύρω στο 1909 κατάφερε να βρει έναν απλό και σίγουρο μαζί τρόπο τοπικής αναισθησίας . Με τη δική του μέθοδο έκανε 538 εγχειρήσεις με μεγάλη επιτυχία. Τότε ήταν 33 ετών.
Ένα κλασικό έργο του, το οποίο εκδόθηκε το 1934 είναι το βιβλίο Δοκίμια για την χειρουργική των πυογόνων λοιμώξεων.Τιμήθηκε με το Βραβείο Στάλιν, την κορυφαία διάκριση της προπολεμικής Ρωσίας. Ο ίδιος απείχε από την απονομή (αντίδραση αδιανόητη εκείνη την εποχή) χαρίζοντας το χρηματικό ποσό από το βραβείο στάλιν στους πτωχους. Όμως στο βιβλίο αυτό δεν φαινόταν μόνο η επιστημονική κατάρτιση του συγγραφέα, αλλά και η αγάπη του για τους ασθενείς. Σε ένα σημείο γράφει: «Ξεκινώντας την εξέταση, ο γιατρός πρέπει να έχει υπόψη του όχι μόνο την κοιλιακή χώρα, αλλά τον ασθενή εξ ολοκλήρου, τον οποίο δυστυχώς οι γιατροί συνήθως αποκαλούν 'περίπτωση'. Ο άνθρωπος φοβάται και είναι απελπισμένος, η καρδιά του σπαρταρά, όχι μόνο με την κυριολεκτική σημασία της λέξης, αλλά και με τη μεταφορική της σημασία. Γι' αυτό πρέπει να δυναμώσετε την καρδιά του όχι μόνο με κάμφορα ή digulen, αλλά πρέπει να απαλλάξετε τον ασθενή από το άγχος και την ψυχολογική φόρτιση. Ο ασθενής δεν πρέπει να δει το χειρουργικό τραπέζι, τα έτοιμα εργαλεία, τους ανθρώπους με ιατρικές μπλούζες, με τις μάσκες στα πρόσωπα και τα γάντια στα χέρια. Κοιμίστε τον εκτός του χώρου του χειρουργείου. Επίσης φροντίστε να είναι ζεστός καθ' όλη τη διάρκεια της εγχειρήσεως, διότι είναι πάρα πολύ σημαντικό.»
Ο άγιος Λουκάς ήταν πάντοτε πιστός Χριστιανός. Δεν έχανε λειτουργία και παρακολουθούσε όρθιος όλες τις παννυχίδες και τους όρθρους, τα Σάββατα, τις Κυριακές και τις ημέρες των ορθοδόξων γιορτών. Στο χειρουργείο είχε πάντα την εικόνα της Παναγίας μπροστά στην οποία προσευχόταν για λίγα λεπτά πριν από κάθε επέμβαση. Έπειτα, μ' ένα βαμβάκι ποτισμένο στο ιώδιο, έκανε το σημείο του σταυρού στο σώμα του ασθενούς, εκεί που θα γινόταν η τομή. Μόνο μετά από αυτά έλεγε με επισημότητα «το νυστέρι». Οι άθεοι συνάδελφοί του γρήγορα τον συνήθιζαν και δεν έδιναν σημασία, ενώ οι θρησκευόμενοι τα έβρισκαν αυτά πολύ φυσικά.
Όμως στις αρχές του 1920 μια από τις επιτροπές ελέγχου του νοσοκομείου όπου εργαζόταν τότε, έδωσε εντολή να ξεκρεμάσουν την εικόνα της Παναγίας, με αποτέλεσμα ο άγιος Λουκάς να αρνείται να μπει στο χειρουργείο. Παράλληλα η σύζυγος ενός από τα στελέχη του κόμματος εισήχθη στο νοσοκομείο ως έκτακτο περιστατικό, και ζητούσε να χειρουργηθεί μόνο από τον Βόινο-Γιασενέτσκι, κι έτσι ο σύζυγός της του υποσχέθηκε ότι αν η εγχείρηση γινόταν, την επόμενη μέρα η εικόνα θα ήταν στη θέση της. Η εγχείρηση έγινε κι ήταν επιτυχής, και ο σύζυγος της άρρωστης κράτησε την υπόσχεσή του.
Το 1921 ο Βαλεντίν Βόινο-Γιασενέτσκι χειροτονήθηκε ιερέας και αργότερα (1923) Επίσκοπος Τασκένδης. Από τότε συνδύαζε ποιμαντικά και ιερατικά καθήκοντα. Παρέμεινε αρχίατρος του Γενικού Νοσοκομείου Τασκένδης, χειρουργούσε καθημερινά και παρέδιδε μαθήματα στην Ιατρική Σχολή, πάντα με το ράσο και το σταυρό του. Από το 1922 και μέχρι την τελευταία του πνοή γνώρισε συλλήψεις, βασανιστήρια, εξορίες και κακουχίες. Φυλακίστηκε και εξορίστηκε συνολικά έντεκα χρόνια. Σε όλο αυτό το διάστημα εξασκούσε την ιατρική βοηθώντας όσους είχαν ανάγκη.
Οι λόγοι των διώξεών του ήταν, οι γενικοί διωγμοί κατά των Ορθοδόξων και η ιδιαίτερη άρνηση του επισκόπου Λουκά να υποστηρίξει τη «Ζωντανή Εκκλησία», ένα εκκλησιαστικό πραξικόπημα μέσω του οποίου το σοβιετικό καθεστώς προσπαθούσε να ελέγξει τους πιστούς. Σοβαρό λόγο έπαιξε και η αντιπάθεια ενός κομματικού στελέχους ονόματι Πέτερς, ο οποίος ήθελε να καταδικάσει σε θάνατο κάποιους γιατρούς που αντιμετώπιζαν κατηγορίες αδιαφορίας απέναντι σε ασθενείς, αλλά στην πολύκροτη δίκη που ακολούθησε δεν τα κατάφερε, εξαιτίας της κατάθεσης του επισκόπου Λουκά. Οι ταλαιπωρίες αυτές ουσιαστικά κατέστρεψαν την υγεία του αγίου Λουκά, ο οποίος τα τελευταία 9 έτη της ζωής του ήταν τυφλός από γλαύκωμα.
Στη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου διεύθυνε το στρατιωτικό νοσοκομείο του Κρασκογιάρσκ ενώ ήταν και επίσκοπος της πόλης αυτής. Από το 1946 μέχρι το 1961 που πέθανε, ήταν μητροπολίτης της Συμφερούπολης. Παράλληλα το 1947 του απαγορεύθηκε να μιλά στους φοιτητές, σταμάτησαν να τον καλούν στα ιατρικά συμβούλια και τον απέλυσαν από ιατρικό σύμβουλο, επειδή «γνώριζαν ότι δεν είχε καθαρό παρελθόν: φυλακές, εξορίες, κηρύγματα» κι επειδή αρνιόταν να πηγαίνει χωρίς το ράσο και το σταυρό του στην εργασία του και σε αυτές τις εκδηλώσεις. Καθώς όμως εκείνος ενδιαφερόταν για τον ανθρώπινο πόνο έβγαλε ανακοίνωση ότι «δέχεται καθημερινά εκτός Κυριακών και εορτών, κάθε άνθρωπο που θέλει τη βοήθειά του» με αποτέλεσμα να καταφθάνουν στο διαμέρισμά του καθημερινά αμέτρητοι άνθρωποι απ' όλη την Κριμαία.
Ο αρχιεπίσκοπος Λουκάς φέρεται από τους πιστούς να εμφάνισε πολλά πνευματικά χαρίσματα όσο ακόμα ζούσε. Υπάρχουν καταγεγραμμένες μαρτυρίες ασθενών, ότι έκανε ορθή διάγνωση της ασθένειάς τους με το που τους έβλεπε, ενώ άλλοι γιατροί που τους είχαν εξετάσει τους έβρισκαν υγιείς. Πολλοί έχουν επίσης δηλώσει ότι διαπίστωσαν ότι είχε διορατικό χάρισμα, κι άλλοι ότι τους θεράπευσε με την προσευχή του, ιδίως κατά τα τελευταία χρόνια της ζωής του που δεν έβλεπε πλέον για να χειρουργεί. Διώχθηκε,συκοφαντήθηκε,φυλακίστηκε και εξορίστηκε.Τα βάσανα, οι φυλακές της υπερ σιβηρίας και το πολικό κρύο θα έπρεπε να τον είχαν σκοτώσει δεκάδες φορές. Η εξουσία με τις δολοπλοκίες της, θα έπρεπε με την σειρά της να τον είχε εκτελέσει. Η Θεϊκή παρουσία συνεχώς παρεμβαινει και ενεργεί στην ζωή του Αρχιεπισκόπου. Μισό αιώνα ο Άγγελος του Θεού περιβάλλει με αόρατο πέπλο προστασίας έναν Ιατρό που χωρίς καν να το γνωρίζει έμελλε να σώσει χιλιάδες ζωές και να αγιάσει σε εποχές σκότους. Για 55 ολόκληρα χρόνια προκαλούσε με την ζωή, την πίστη και τα λόγια του, τις δυνάμεις του κακού και τις νικούσε καθημερινά, αποδεικνύοντας το μεγαλείο της Θείας προστασίας. Ο Άγιος Λουκάς αποδεικνύει περίτρανα πως όποιον ο Θεός αποφάσισε να διατηρήσει, ούτε δεινά πολέμων, ούτε εξορίες σε πολικές θερμοκρασίες αλλά ούτε καν οι φυλακές της υπερ-σιβηρίας μπορούν να λυγίσουν. Ο Κύριος στο πρόσωπο του Αγίου Λουκά ευλόγησε και ανύψωσε την επιστήμη και την έρευνα των ανθρώπων, αρκεί αυτή να μένει πάντα συνδεδεμένη με την πίστη και την γνώση.
Πέθανε στις 11 Ιουνίου του 1961. Οι αρχές απαγόρευσαν την εκφορά του νεκρού με τα πόδια από τους κεντρικούς δρόμους της πόλης, πράγμα που προκάλεσε τη λαϊκή αγανάκτηση ακόμα και των αλλόδοξων. Τελικά οι αρχές αναγκάστηκαν να υποχωρήσουν, η εκφορά έγινε στην κεντρική λεωφόρο της Συμφερούπολης και διήρκεσε τρεισήμισι ώρες. Τη νεκρική πομπή ακολούθησε πλήθος κόσμου, η κυκλοφορία σταμάτησε, ενώ τα μπαλκόνια, οι ταράτσες και τα δέντρα ακόμα, ήταν γεμάτα ανθρώπους. Παράλληλα φέρεται να σημειώθηκε ένα παράδοξο γεγονός, με ένα σμήνος περιστεριών που έκανε επί ώρες κύκλους πάνω από το λείψανο μέχρις ότου η πομπή έφτασε στο νεκροταφείο. Τον Νοέμβριο του 1995 ανακηρύχτηκε άγιος με απόφαση της Ουκρανικής Ορθόδοξης Εκκλησίας. Στις 17 Μαρτίου 1996 έγινε η ανακομιδή των λειψάνων του από τον αρχιεπίσκοπο Λάζαρο και μέλη της επιτροπής, μπροστά σε 40.000 περίπου παρευρισκόμενους. Λέγεται ότι βρέθηκαν η καρδιά του και τμήματα του εγκεφάλου του αδιάφθορα ενώ άρρητος ευωδία εξερχόταν από τα λείψανά του.
Στις 24-25 Μαΐου 1996 ήρθε και η επίσημη ανακήρυξή του από το Πατριαρχείο της Ρωσίας. Η μνήμη του τιμάται στις 29 Μαΐου και στις 11 Ιουνίου.
Απολυτίκιο και Κοντάκιο προς τιμήν του εν αγίοις πατρός ημών Λουκά, Αρχιεπισκόπου Συμφερουπόλεως και Κριμαίας του ιατρού, ποιηθέντα υπό πρωτοπρεσβυτέρου Βασιλείου Θερμού - Παιδοψυχιάτρου
Απολυτίκιο
«Νέον άγιον, του Παρακλήτου, σε ανέδειξεν, Λουκά η χάρις, εν καιροίς διωγμών τε και θλίψεων· νόσους μεν ως ιατρός εθεραπεύσας, και τας ψυχάς ως ποιμήν καθοδηγήσας· πάτερ τίμιε, εγγάμων τύπος και μοναστών, πρέσβευε σωθήναι τας ψυχάς ημών»
Κοντάκιο
«Ανεδείχθης ήλιος, νυκτί βαθεία διωγμού, μακάριε, διό και θάλπος νοητόν το εκ Θεού συ εξέχεας χειμαζομένοις, Λουκά πανσεβάσμιε».