Родилась в селе Великий Бор Гордеевского района Брянской области 5 августа 1939 года. Затем её семья переехала на Дальний Восток. В 1954 году вчерашняя школьница поступает в Биробиджанское медицинское училище, после окончания которого в 1957 году семь лет работает медицинской сестрой терапевтического отделения областной больницы, надеясь получить со временем профессию врача. И мечта сбывается, но не сама собой, а благодаря упорству и целеустремленности молодого специалиста.

Эти свойственные ей качества характера приводят ее в 1964 году в приемную комиссию Благовещенского медицинского института. Вступительные экзамены молодой, но уже достаточно опытный медик выдержала с честью. Диплом о высшем медицинском образовании Клавдия Ивановна получила в 1971 году и вернулась в Биробиджан.

Работала цеховым врачом, главным врачом медсанчасти завода «Дальсельмаш», проявила себя грамотным, высококвалифицированным специалистом, умелым руководителем и организатором, принципиальным, ответственным и исполнительным работником, систематически совершенствующим свой профессиональный уровень. При ее непосредственном участии были открыты современный центр по профилактической патологии и лечебно-оздоровительный комплекс с водолечебными процедурами, ингаляторием, спортивным залом. Результатом этого стало снижение профессиональной и общей заболеваемости среди комбайностроителей и рабочих других предприятий города.

Возглавляемую К.И. Василенко медсанчасть за достигнутые успехи в оказании медицинской помощи жителям Биробиджана неоднократно признавали лучшей среди лечебно-профилактических учреждений города. В 1995 году опытного практика назначают председателем вновь созданной комиссии по лицензированию и аккредитации медицинской и фармацевтической деятельности управления здравоохранения правительства области. Клавдия Ивановна провела значительную работу по практической реализации законодательства по лицензированию и аккредитации, недопущению нарушений прав граждан при проведении лицензирования. В течение 1995-1996 г.г. все лечебно-профилактические и аптечные учреждения города, а так же частнопрактикующие врачи получили лицензии на медицинскую и фармацевтическую деятельность.

К.И. Василенко трижды избиралась депутатом Городского Совета, а в 1994 году была избрана депутатом Законодательного собрания ЕАО, возглавляла комиссию по социальной политике. За заслуги в области здравоохранения и многолетний добросовестный труд награждена орденом «Знак Почета», нагрудным знаком «Отличнику здравоохранения». С 1999 года Клавдия Ивановна возглавляет организационно-методический кабинет областного государственного учреждения здравоохранения «Онкологический диспансер». Она проводит большую работу по раннему выявлению онкопатологии, разрабатывая методические рекомендации для практических врачей, организуя смотровые кабинеты во всех районных центрах и районных больницах области. Принимает активное участие в обучении медицинских работников смотровых кабинетов, в проведении семинаров для врачей по раннему выявлению злокачественных заболеваний.

К.И. Василенко врач высшей квалификационной категории. Доброжелательность и отзывчивость к людям снискали ей уважение среди медицинской общественности и населения области.