До мобілізації чоловік працював інженером програмістом. У район проведення АТО він пішов добровольцем у жовтні 2014 року. Був старшим кулеметником (на БТР) 1-го відділення 1-го взводу спеціального призначення 1-ї роти спеціального призначення батальйону спеціального призначення «Донбас» військової частини 3027 Північного оперативно-територіального об'єднання Національної гвардії України. Сергій Володимирович не повідомив рідним, що знаходиться в зоні проведення антитерористичної операції. Запевняв, що перебуває у відрядженні. Незадовго до загибелі Сергій Володимирович відсвяткував день народження. Серед побратимів мав позивний Папа.

Загинув 31 січня 2015 року поблизу міста Вуглегірськ Донецької області під час виконання службово-бойового завдання. У тому ж бою загинули молодший сержант резерву Костянтин Ковальов «Гера», молодший сержант резерву Кадир Магомедов «Карат», солдат резерву Сергій Мякотін «Твердий», солдат резерву Олександр Копиця «Дадді», солдат резерву Андрій Реута «Медок».

Героєві назавжди залишиться 55 років. 13 березня 2017 року в рідному місті Сергія Володимировича на фасаді будинку, у якому він жив, що на проспекті 200-річчя Кривого Рогу, 5, відкрили меморіальну дошку загиблому бійцю АТО С. В. Бєляєву. 

Заступник голови виконкому Саксаганської районної ради Ігор Криворотній звернувся до тих, хто прийшов на відкриття меморіальної дошки: «Доброволець не ховався за спини братів і друзів. Він до кінця виконав свій військовий та громадянський обов’язок. На його прикладі ми маємо виховувати зростаюче покоління». 

«Я вдячний близьким і рідним за те, що вони виховали справжніх чоловіків і воїнів. Дякую, що сьогодні ви прийшли сюди. Дякую, що пам’ятаєте наших хлопців поіменно. Бажаю вам миру. Нашим загиблим хлопцям – вічна пам’ять», – сказав Ігор Доценко, голова Асоціації ветеранів війни і бойових дій.

Указом Президента України № 365/2015 від 28 червня 2015 року, «за особисту мужність і високий професіоналізм, виявлені у захисті державного суверенітету та територіальної цілісності України, вірність військовій присязі» нагороджений орденом «За мужність» III ступеня (посмертно).