Сергей Беляев родился 17 марта 1960 года в городе Москва. Свой творческий путь будущий актер начал на сцене Малого театра в качестве простого рабочего. В 1984 году будущий актер поступив в Щукинское театральное училище, а спустя два года перевeлся в ГИТИС.
После окончания университета в 1986 году, Сергей получил приглашение в «Табакерку» под руководством Олега Табакова. Сергей Беляев стал одним из основателей театра-студии на Чистых прудах, театра Олега Табакова, в котором актер занят в спектаклях «Дядя Ваня» А.П.Чехова, «Идиот» Ф.М.Достоевского, «Искусство» Я. Реза, «Страсти по Бумбарашу» Юлия Кима.
В 1997 году актер удостоился звания Заслуженного артиста России. В 2001 году Сергей начал свое сотрудничество с театром МХТ имени Чехова, где играет в спектаклях «№ 13» Рэя Куни, «Пышка» Ги де Мопассана, «Конёк-горбунок» братьев Пресняковых по мотивам сказки П. Ершова.
Помимо актерского мастерства Сергей Беляев обладает дарованием композитора. Известность и титул лауреата Песни года ему принесла песня «Забава» в 1989 г. В основе песни известные стихи Есенина – «Мне осталась одна забава».
Фильмография актера огромна. С его участием сняты сериалы и полнометражные ленты - «Братья по обмену», «Новый старый дом», «Чкалов» и множество других.