Родился 8 марта 1960 года в украинском городе Полтаве. В 1985 году окончил Полтавское высшее зенитное ракетное командное училище имени генерала армии Н.Ф.Ватутина. Окончил также Высшие курсы военной контрразведки Комитета государственной безопасности СССР в Новосибирске, Академию Федеральной службы безопасности РФ.
С 1985 года командовал зенитным артиллерийским взводом 744-й батареи отдельного зенитного ракетно-артиллерийского дивизиона 7-й воздушно-десантной дивизии. В конце 1980-х годов в составе ограниченного контингента группировки советских войск принимал участие в военных действиях в Демократической Республике Афганистан.
В 1988-1995 годах – оперативный уполномоченный, старший оперативный уполномоченный особого отдела КГБ СССР по 7-й воздушно-десантной дивизии Прибалтийского военного округа, отдела военной контрразведки Министерства службы безопасности РФ по 7-й воздушно-десантной дивизии Северо-Западной группы войск, отдела военной контрразведки Федеральной службы контрразведки РФ по 125-му пограничному отряду Кавказского особого пограничного округа. В 1995-1997 годах начальник отдела ФСБ России по 41-му пограничному отряду Кавказского особого пограничного округа.
С 1997 года служил в Управлении ФСБ России по Белгородской области. В конце 1990-х – начале 2000-х годов – активный участник боевых действий на территории Северо-Кавказского региона, в том числе в ходе первой и второй чеченских войн.
Указом Президента Российской Федерации от 28 августа 2001 года за мужество и героизм, проявленные при исполнении служебного долга, полковнику Трофименко Виктору Ивановичу присвоено звание Героя Российской Федерации с вручение знака особого отличия – медали «Золотая Звезда».
Является руководителем Белгородского регионального отделения Общероссийской общественной организации «Российская Ассоциация Героев».
Награждён орденом Мужества, медалями, в том числе медалью «За отвагу».