Композитор, дирижер, педагог, музыкально-общественный деятель С. Василенко сложился как творческая индивидуальность в дореволюционные годы. Главной основой его музыкального стиля явилось прочное усвоение опыта русских классиков, но это не исключало живого интереса к овладению новым кругом выразительных средств. Семья композитора поощряла художественные интересы Василенко. Он занимается основами композиции под руководством талантливого композитора А. Гречанинова, увлекается живописью В. Поленова, В. Васнецова, М. Врубеля, В. Борисова-Мусатова. Связь музыки с живописью становилась для меня с каждым годом очевиднее , - писал позднее Василенко. Велик был также интерес молодого музыканта к истории, особенно древнерусской. Многое дали для развития художественной индивидуальности годы учебы в Московском университете (1891-95), изучение гуманитарных наук. Большое значение имело сближение Василенко со знаменитым русским историком В. Ключевским. В 1895-1901 гг. Василенко - студент Московской консерватории. Его наставниками, а затем друзьями становятся виднейшие русские музыканты - С. Танеев, В. Сафонов, М. Ипполитов-Иванов. Через Танеева Василенко познакомился с П. Чайковским. Постепенно его музыкальные связи ширятся: Василенко сближается с петербуржцами - Н. Римским-Корсаковым, А, Глазуновым, А. Лядовым, М. Балакиревым; с музыкальными критиками Н. Кашкиным и С. Кругликовым; со знатоком знаменного распева С. Смоленским. Всегда интересны были встречи с начинавшими свой блистательный путь А. Скрябиным и С. Рахманиновым. Уже в консерваторские годы Василенко был автором многих сочинений, начало которым положила эпическая симфоническая картина Три побоища (1895, по одноим. ст. А. К. Толстого). Русское начало главенствует и в опере-кантате Сказание о граде великом Китеже и тихом озере Светояре (1902), и в Эпической поэме (1903), и в Первой симфонии (1906), основанной на древнерусских культовых напевах. В дореволюционный период своего творческого пути Василенко отдал дань некоторым характерным течениям современности, особенно импрессионизму (симфоническая поэма Сад смерти , вокальная сюита Заклинания и др.). Более 60 лет длился творческий путь Василенко, он создал более 200 произведений, охватывающих самые различные музыкальные жанры - от романса и свободной обработки песен многих народов, музыки к спектаклям и кинофильмам до симфоний и опер. Всегда неизменным оставался интерес композитора к русской песне и песням народов мира, углубленный многочисленными путешествиями по России, странам Европы, в Египет, Сирию, Турцию ( Маорийские песни , Старинные итальянские песни , Песни французских трубадуров , Экзотическая сюита и т. п.).

С 1906 г. и до конца жизни Василенко преподавал в Московской консерватории. В его классах сочинения и инструментовки обучалось не одно поколение музыкантов (Ан. Александров, А. В. Александров, Н. Голованов, В. Нечаев, Д. Рогаль-Левицкий, Н. Чемберджи, Д. Кабалевский, А. Хачатурян и др.). В течение 10 лет (1907-17) Василенко был организатором и дирижером популярных Исторических концертов. По дешевизне билетов они были доступны рабочим и студентам, а программы строились так, чтобы охватить все богатство музыки начиная с XVI в. и до современности. Почти 40 лет напряженного творческого труда отдал Василенко советской музыкальной культуре, со всем свойственным ему оптимизмом и патриотизмом. Быть может, с особой силой проявились эти качества в его последней, шестой опере Суворов (1942).

Охотно обращался Василенко к балетному творчеству. В лучших своих балетах композитор создавал красочные картины народной жизни, широко претворяя ритмы и мелодии различных народов - испанские в Лоле , итальянские в Мирандолине , узбекские в Акбиляке .

Многонациональный фольклор отразился и в колористически красочных программных симфонических произведениях (симфоническая сюита Туркменские картины , Индусская сюита , Карусель , Советский Восток и др.). Национальное начало является ведущим и в пяти симфониях Василенко. Так, Арктическая симфония , посвященная подвигу челюскинцев, основана на поморских напевах. Василенко был одним из инициаторов создания музыки для русских народных инструментов. Широко известен его Концерт для балалайки с оркестром, написанный для виртуоза-балалаечника Н. Осипова.

Много ярких страниц содержит оригинальная по мелодиям и острым ритмам вокальная лирика Василенко (романсы на ст. В. Брюсова, К. Бальмонта, И. Бунина, А. Блока, М. Лермонтова).

В творческое наследие Василенко входят также его теоретические и литературные труды - Инструментовка для симфонического оркестра , Страницы воспоминаний . Памятны яркие лекторские выступления Василенко перед массовой аудиторией, циклы его лекций о музыке на радио. Художник, верно служивший своим искусством народу, Василенко сам оценил меру своего творчества: Жить - это значит работать во всю силу своих способностей и возможностей на благо Родины .