Сергей Тимофеев работал на Металлическом заводе с 1899 по 1940 год: слесарем, мастером паротурбинного цеха, заведующим участком слесарной сборки, заместителем начальника паротурбинного цеха, старшим мастером монтажного бюро паровых турбин.

Родился в Санкт-Петербурге в 1882 году. Окончил ремесленное училище Императорского русского технического общества по специальности «слесарь» в 1899 году. Вместе со свидетельством об отличных успехах в награду получил штангенциркуль.

Принимал участие в изготовлении первых паровых турбин малой мощности, изготавливаемых Санкт-Петербургским Металлическим заводом в 1907–1916 годах.

В 1924 году завод выпустил первую советскую паровую турбину мощностью в 2 МВт, в 1926 году — мощностью в 10 МВт. При их изготовлении опыт мастера оказался незаменимым.

После строительства на Ленинградском Металлическом заводе первого в стране цеха по производству паровых турбин (1928) предстояло наладить выпуск более мощных и экономичных машин. Для изучения опыта изготовления и сборки паровых турбин Тимофеев был командирован в Манчестер (Англия) на заводы фирмы «Виккерс-Метрополитен» в 1929 году. Углубленно изучил способы изготовления лопаток, а по центровке роторов сам провел «русскую показательную школу».

Непосредственно руководил изготовлением первых советских паровых турбин мощностью 2 МВт (1924), 10 МВт (1926), 24 МВт (1930), 50 МВт (1931), 100 МВт (1937). Это было время, когда в стране шло интенсивное освоение новых типов машин. Тимофеев освоил технологию сборки и испытания новых агрегатов, предложил ряд приспособлений, ускоряющих производство, в том числе новое крепление лопаток, которое усиливает жесткость всей системы. При выпуске турбины в 24 МВт следил за ее изготовлением, когда же агрегат установили на испытательном стенде, то сам переселился в цех. На испытаниях турбины присутствовали Г.К. Орджоникидзе и С.М. Киров.

Свои знания, опыт передавал молодежи. За свою более чем 40-летнюю работу на заводе воспитал целую плеяду учеников, которые работали не только на ЛМЗ, но и на других турбинных заводах страны. Высококвалифицированный специалист по сборке паровых турбин, Тимофеев был одним из первых стахановцев завода. Природная смекалка, исключительные способности, огромное трудолюбие выдвинули С.Н. Тимофеева в число передовых рабочих Ленинграда. «Дедушка советского турбостроения» или «турбинный дед» — так уважительно называли его на заводе.

В 1931 году за особо выдающиеся заслуги в деле строительства крупных паровых и гидравлических турбин награжден орденом Ленина.

Прототип главного героя (С.И. Бабченко) в фильме Эрмлера и Юткевича «Встречный».

Скончался в 1940 году на электростанции во время ревизии турбины.