Сергей Яценюк родился 12 марта 1985 года в селе Володарское Кокчетавской области в Казахстане. В 12 лет с семьей переехал жить в Омск. Там окончил школу и поступил в Омский Государственный Университет на факультет культуры и искусства. Отучившись два года, в 2004 году, вместе с друзьями поехал поступать в СПбГАТИ на курс С.Я.Спивака.
После окончания обучения, в 2009 году получил приглашение в труппу Молодёжного театра на Фонтанке, где принял участие в спектаклях: «Метро» Николаса Баера, «Три сестры» А.П.Чехова, «Дон Кихот» М.А.Булгакова, «Забыть Герострата» Г.Горина, «Жестокие игры» А.Арбузова, «Король и принц, или Правда о Гамлете» А.Радовского, «Платонов. Живя главной жизнью» А.Платонова и другие.
В Театре "На Чёрной речке" актер принимает участие в спектакле «Над пропастью во ржи» Д.Сэлинджера. В рамках фестиваля «Театры Санкт-Петербурга — детям» получил премию «Лучший дебют» за роль Джо Ферроне в спектакле «Метро».
В 2010 году актер награжден высшей театральной премией Санкт-Петербурга «Золотой софит» в номинации «Лучший дебют» за роль Кая Леонидова в спектакле Молодежного театра на Фонтанке «Жестокие игры». Сергей начал свою кинокарьеру в 2010 году. Известен зрителям по фильмам «Запрет», «Я не вернусь», «Молодая гвардия». Вместе с ним в этих фильмах снимались Андрей Астраханцев, Полина Пушкарук, Алексей Козлов, Ильмар Рааг, Сергей Сельянов и другие.