Окончил гуманитарный факультет НГУ по специальности «История» в 1994 г. Канд. ист. наук (2000 г.). Тема диссертации: «Документы делопроизводства высших партийных органов как источник по истории Русской церкви (1922–1925 гг.)» (научные руководители – д-р ист. наук, академик Н. Н. Покровский, д-р ист. наук С. А. Красильников). Доцент (2009 г.).
С 1994 г. работает в Институте истории СО РАН: младший, научный, старший научный сотрудник, с 2021 г. – заведующий сектором археографии и источниковедения.
В 2004–2016 гг. по совместительству был преподавателем кафедры отечественной истории гуманитарного факультета НГУ: ассистент, преподаватель, старший преподаватель, доцент.
Источниковедение, эдиционная археография, история Русской православной церкви ХХ в., история государственно-церковных отношений.
Внес заметный вклад в изучение источников по истории Русской православной церкви и государственно-конфессиональных отношений, в подготовку научно-критической истории Русской православной церкви ХХ в. Участвовал в разработке правил публикации исторических источников ХХ в. и применении их на практике при реализации проектов по изданию источников.
Под научным руководством С. Г. Петрова были подготовлены и защищены 2 выпускные квалификационные работы студентов-историков гуманитарного факультета (специалитет и бакалавриат).