Родился в Нижнем Новгороде в семье агронома. С 1918 г., т.е. 12ти лет от роду, работал внештатным сотрудником естественноисторического музея родного города, собирая и изучая флору и фауну Нижегородской губернии. В 1924 г. переехал в Новочеркасск в связи с поступлением его в Донской сельскохозяйственный институт. Здесь он нашел весьма авторитетных учителей в лице профессора И.В. Новопокровского (по ботанике), С.А. Спасского (по зоологии и энтомологии), П.А. Кашинского (по химии), И.А. Шульги (по почвоведению) и др.

С 1925 г. начал экспедиционную деятельность под руководством И.В. Новопокровского и А.Н. Богданова. В 1925 г. он работал в Приманычской степи, в 1926 г. - в равнинном Дагестане, в 1927 г. - на Дону (в Ставрополе), в 1928, 1929, 1930 гг. - в верховьях Кубани, путешествуя в районе Архыза, Теберды, Учкулана. Бермамыта. За время этих работ собрал большой гербарий, причем за один полевой период он собирал по несколько тысяч листов.

К сожалению, этот гербарий обработан лишь в очень малой части, и при неоднократных реорганизациях Северо-Кавказского филиала Института по изучению засушливых областей (где работал С.С.) он был лишен должного внимания к его хранению, оказался разбитым на части и частично утрачен.

В 1932 г. переезжает в Ленинград, где зачисляется научным сотрудником в БИН АН СССР. За время с 1932 по 1937 г. участвует в экспедициях в Крым, Бурят-Монголию, Прибалхашье, Талыш, Таджикистан. В 1938 г. добивается исполнения мечты его жизни - он переходит на работу в Отдел систематики и географии высших растений, руководимый В. Л. Комаровым. Здесь вначале ему отводится скромная роль младшего научного сотрудника с поручением текущей работы по Общему гербарию.

Не прошло и двух лет, как С.С. показал себя способным к решению сложных и запутанных вопросов из области систематики и географии растений. Наиболее трудные определения растений зарубежной флоры, ранее выполнявшиеся обычно Б.А. Федченко, стал теперь делать С.С. Федченко в ряде случаев даже прямо говорил: "покажите это растение Ненюкову, пусть он определит".

В феврале 1942 г. заболел и спустя полтора месяца (в апреле) скончался в осажденном Ленинграде.