Получил домашнее образование, затем окончил с золотой медалью Благородный пансион (1818—1822). Служил в Московском архиве коллегии министерства иностранных дел. Входил в «литературно-философский кружок любомудров», в котором участвовали А. И. Кошелёв, Д. В. Веневитинов, И. В. Киреевский. Участвовал в организации и издании литературного журнала «любомудров» «Московский вестник» (1827—1830). Вместе с В. П. Титовым и Н. А. Мельгуновым перевёл книгу «Об искусстве и художниках» Л. Тика и В. Г. Вакенродера. К этому времени им была написана бо?льшая часть его стихотворений.
Был учителем сына Зинаиды Волконской. Вместе с ним жил за границей в 1829—1832 годах, изучая историю искусства и архитектуры в Швейцарии и Италии. По возвращении защитил диссертацию «Дант и его век» (1833). В должности адъюнкта читал курс по истории всеобщей словесности в Московском университете с января 1834 года. Получив степень доктора философии за сочинение «Теория поэзии в историческом ее развитии у древних и новых народов» (1836), стал профессором Московского университета (с 1837).
В 1835—1837 годах был ведущим критиком журнала «Московский наблюдатель», где поместил нашумевшую тогда полемическую статью «Словесность и торговля», направленную против «торгового направления» в литературе (Булгарин, Греч, Сенковский). Совместно с М. П. Погодиным издавал и редактировал журнал «Москвитянин» (1841—1856).
Более двух лет (1838—40) Шевырёв был за границей, посещая лекции археологического института в Риме, слушал лекции в Берлине, Мюнхене, Париже, Лондоне, работал в библиотеках, встречался с западноевропейскими учеными. Он был удостоен степени доктора философии Парижским университетом, избран членом художественного общества в Афинах, филологического общества в Аграме (ныне Загреб, Хорватия). По возвращении снова приступил к работе в университете, вскоре стал старшим профессором русской словесности и был утвержден деканом философского факультета.
Летом 1847 года совершил поездку в Кирилло-Белозерский монастырь, о чём написал книгу «Поездка в Кирилло-Белозерский монастырь. Вакационные дни профессора С. Шевырева в 1847 году», где он указал на найденные им нескольких неизвестных памятниках литературы.
С. П. Шевырёв был особенно близок с Н. В. Гоголем, которому оказывал много услуг: читал корректуру его сочинений, налаживал связи с книгопродавцами, ведал его финансовыми делами. После смерти Гоголя Шевырёв принимал деятельное участие в разборе его бумаг и хлопотал о посмертном издании его сочинений. И Гоголь ценил Шевырева; он писал Смирновой: «Если вы будете когда в Москве, не позабудьте познакомиться с Шевыревым. Человек этот стоит на точке разумения высшей, чем другие в Москве, и в нем зреет много добра для России».
В 1857 году на заседании совета Московского художественного общества граф Бобринский энергично обрушился на некоторые русские порядки. Шевырев увидел в этом стремление опозорить Россию, стал горячо заступаться за все русское. Во время возникшей потасовки Шевырёв сломал графу ребро, был уволен со службы и в 1860 году, усиленно поработав в синодальной и Волоколамской библиотеках и закончив издание 3-й и 4-й частей своей истории словесности, навсегда покинул Россию.
Был женат на Софье Борисовне Зеленской (1809-1871), внебрачной дочери князя Б.В.Голицына (1769-1813). Её сестра Анна Борисовна Зеленская (1802-1835) была замужем за тверским гражданским губернатором А.П.Бакуниным.