Выпускник средней специальной музыкальной школы-лицея при Санкт-Петербургской консерватории им. Римского-Корсакова (класс проф. В.Н. Кудрявцева) и Санкт-Петербургской государственной консерватории им. Римского-Корсакова. Дипломант международного конкурса в Вене (2004 г.), Дипломант международного конкурса в Риме (2002 г., вторая премия). Лауреат международного конкурса в Германии в составе струнного квартета(2002, третья премия). В настоящий момент – аспирант Санкт-Петербургской консерватории (класс проф. М.Х. Гантварга).
В 2007 году Пенюгин в составе ансамбля «Солисты Екатериной Великой» принял участии в создании первой барочной оперы в современной России - экспериментальная постановка «Boris Goudenow» (1710) Иоганна Маттезона.