Советский и российский физик-теоретик, профессор. Ученик академика И. Я. Померанчука. После окончания МИФИ работал в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне. Кандидатскую диссертацию защитил под руководством академика Н. Н. Боголюбова. Автор свыше 250 научных работ и пяти книг. Занимался различными проблемами физики элементарных частиц; его наиболее известные работы относятся к физике нейтрино и физике слабого взаимодействия. С. М. Биленький был одним из пионеров современной физики масс и осцилляции нейтрино. В 2002 г. он был удостоен почетной международной премии имени Б. Понтекорво. Более 20 лет читал лекции по физике электрослабого взаимодействия и по теории рассеяния в филиале МГУ имени М. В. Ломоносова в Дубне.