Родился 1 ноября 1980 года в городе Костополь, Ровненская область.
Окончил национальный университет «Киево-Могилянская академия» и получил степень магистра по истории (2003), аспирантуру Киевского национального университета имени Тараса Шевченко (2012).
Автор кандидатской диссертации «Политико-династическая история государства майя Баакаль по материалам корпуса эпиграфических источников Паленке (Лакамха)».
Свободно владеет английским, испанским и классической чольти (речь иероглифической письменности майя).
Работал в Национальном институте антропологии и истории (Мексика).
В период с 2014 по 2016 год Полюхович был научным сотрудником Университета штата Калифорния в Чико, США. В этот же период он был советником Министра образования и науки Украины на общественных началах.
С 2017 года возглавляет общественную организацию «Украинский научно-исследовательскмй фонд».
11 сентября 2019 года Полюхович был назначен на должность заместителя Министра образования и науки Украины.
С 10 марта 2020 года занимает должность исполняющего обязанности министра образования и науки Украины в правительстве Дениса Шмыгаля.
С 23 декабря 2022 года – Чрезвычайный и Полномочный Посол Украины в Республике Перу.
13.02.2023