Mūsų mokyklos istorija prasidėjo 1995 metais, kai Vilniaus r. savivaldybės tarybos 1995-06-28 sprendimu Nr.33 Valčiūnų pradinė mokykla buvo reorganizuota į vidurinę mokyklą rusų dėstoma kalba. Tuomet mokykloje buvo 10 klasių komplektų (nuo 1 iki 10 klasės), mokėsi 198 mokiniai. Mokykla įsikūrė buvusio karinio dalinio patalpose, todėl viską reikėjo pradėti nuo nulio: mokytojai ir būsimų mokinių tėvai rinko baldus, mokymo priemones ir vadovėlius, dalykinį inventorių kabinetams įrengti, kartu remontavo patalpas. Mokiniai tvarkė ir gražino mokyklos aplinką. Apie mokyklos įkūrimą rašė dienraštis „Lietuvos aidas“ Nr. 147.
1998 m. brandos atestatus gavo 1-oji abiturientų laida (12 mokinių). 2011 metais mokykla išleido 14-ąją abiturientų laidą (13 mokinių). Iš viso mokyklą baigė 196 mokiniai. Iš jų 8 mokyklos abiturientai baigė mokyklą su pagyrimu. Tai Julija Voicechovič, Inga Kočnevaitė, Olga Baturo, Natalija Demidova, Veronika Isniuk, Vilena Mečkovskaja, Irina Zareckaja ir Viktorija Babič. Daugelis mūsų mokyklos abiturientų sėkmingai baigė aukštąsias mokyklas, tapo puikiais specialistais: mokytojais, gydytojais, programuotojais, teisininkais, inžinieriais, vadybininkais ir kt. Mūsų mokyklos mokiniai ne kartą yra laimėję prizines vietas olimpiadose, šokių ir meno festivaliuose, „Dainų dainelės“, sporto varžybose, įvairiuose konkursuose bei renginiuose.
2005 m. balandžio 14 d. Vilniaus r. savivaldybės tarybos sprendimu Mokyklos atidarymas, 1995-09-01 „ Dėl Vilniaus rajono švietimo įstaigų reorganizavimo“ Vilniaus r. Juodšilių I-oji vid. mokykla buvo prijungta prie Vilniaus r. Valčiūnų vid. mokyklos ir buvo pervadinta Valčiūnų vidurinės mokyklos pagrindinio ugdymo skyriumi. 2008 m. balandžio 25 d. Vilniaus rajono savivaldybės taryba priėmė sprendimą „Dėl Valčiūnų vidurinės mokyklos Juodšilių pagrindinio skyriaus uždarymo“. Mokiniai toliau tęsė mokslą Valčiūnuose.
Atsižvelgiant į vietos bendruomenės poreikius, galvojant apie mokyklos vystymosi perspektyvas, taip pat galimybę toliau vykdyti vidurinį ugdymą rusų gimtąja kalba, buvo nuspręsta siekti gimnazijos statuso. 2016 m. spalio mėnesį mokykla sėkmingai gavo akreditaciją ir 2017 m. sausio mėnesio Vilniaus rajono savivaldybės tarybos sprendimu Valčiūnų vidurinė mokykla tapo gimnazija. Šiandien tai vienintelė Vilniaus rajono gimnazija, vykdanti ugdymą tik rusų kalba.