В 1978 – 1982 гг. учился на физическом факультете Ленинградского Государственного Университета. В 1985 г. окончил Музыкальное училище им. Н.А.Римского-Корсакова. В 1992 г. окончил Санкт-Петербургскую Государственную Консерваторию им. Н.А.Римского-Корсакова, а в 1996 г. – ассистентуру-стажировку там же (класс профессора В.В.Нильсена).
С 1995 г. – преподаватель кафедры специального фортепиано СПб Консерватории им. Н.А. Римского-Корсакова. С 1997 г. – преподаватель кафедры концертмейстерского мастерства Академии Русского балета имени А.Я. Вагановой, с 2008 г. – доцент. Ведет классы фортепиано и камерного ансамбля.
С 1995 г. регулярно выступает с сольными и камерными концертами, исполняя произведения классического и романтического репертуара (Бах, Моцарт, Бетховен, Шуберт, Вебер, Шопен, Шуман, Лист, Мусоргский, Равель). С 2004 г. - пианист Санкт-Петербургского Симфонического оркестра «Классика» (художественный руководитель – А.Я. Канторов). С этим оркестром исполнен ряд концертов для фортепиано с оркестром (среди них – концерты И.С. Баха, Бетховена, Равеля).
В 2010 году явился организатором серии концертов, посвященных 100-летию со дня рождения В.В. Нильсена. В течение месяца в залах Санкт-Петербурга, включая Малый зал Филармонии и Академическую Капеллу, прошли пять концертов, в которых приняли участие двадцать пианистов – учеников и последователей В.В. Нильсена. Основная сфера научных интересов – теория исполнительского искусства, историческое исполнительство, исполнительский анализ в традиции школы Н.И. Голубовской – В.В. Нильсена.
Принимал участие в подготовке сборника «Владимир Нильсен – артист и учитель» (КультИнформПресс, СПб, 2005, ред. – сост. С. Денисов, Н. Цивинская, В. Шекалов). Выступал с докладами о принципах школы Н.И. Голубовской – В.В. Нильсена на конференциях (Украина, 1999 и 2000; Литва, 2001; США, 2002 и 2006; Санкт-Петербург, 2008, 2010, 2011, 2012; Москва, 2009). Включен в состав жюри Всероссийского открытого музыкального конкурса, посвященного Алемдару Караманову, и в состав оргкомитета методической конференции (Гурьевск, Калининградская область, 1 – 4 апреля 2013).
Автор оригинальных методических пособий для учащихся музыкальных школ и педагогов: «Школа игры на фортепиано. Практическое пособие для домашних занятий» (Планета Музыки, СПб., 2008) и «Играем классику: И.-С. Бах. Маленькие прелюдии» (Планета Музыки, СПб., 2010). Оба пособия состоят из книги и DVD-диска и раскрывают на материале учебного репертуара важные принципы исполнительского анализа музыкальных произведений.
Студенты и выпускники С.Г. Денисова неоднократно становились лауреатами и дипломантами различных отечественных и международных конкурсов.