Родился 14 июля 1938 года в деревне Корогод Киевской области. Живописью начал заниматься с детства, закончил Киевскую художественную школу. Обучение продолжил в Киевском художественном институте, получив специальность скульптора.
В 1967 году Беленок переехал в Москву. Примерно с 70-х годов определяется его художественный стиль, который он сам называл «паническим реализмом». Его полотна, будто бы кадры апокалиптических фильмов о космосе заставляют зрителя рефлексировать. Неповторимый иллюзорный эффект в работах Беленка стал возможным благодаря коллажу.
Несмотря на активное участие в выставках по всему миру, Петр Беленок жил в крайней бедности. Интерес к его творчеству стал особо заметен сейчас, когда его работы приобрели пророческий характер.