Сергей Базилев родился 4 октября 1952 года в Киеве, где окончил Республиканскую среднюю художественную школу.
В 1977 году Сергей окончил Киевскую Академию изобразительных искусств по мастерской монументальной живописи под руководством профессора Чеканюка. в 1988 году курс художественных мастерских при Санкт–Петербургской Академии художеств.
В 1971 году, на первом курсе института Сергей написал свою первую картину в стиле гиперреализма – «Тара», которую сегодня считают первым примером гиперреалистической картины в СССР. После получения диплома Сергей преподавал в родном институте (1974–1978). В 1980 году, Сергей вместе с коллегами, разделявшими его страсть к фотореалистической живописи (Сергей Гета, Алексей Тегин, Николай Филатов, Сергей Шерстюк), создал группу «Шесть», и участвовал в её проектах до распада группы в 1987 году. В 1984 году Сергей переехал в Москву – в жёстко следовавшем «линии партии» Киеве дышать творческому человеку было совсем сложно. Он был принят в Союз художников СССР. Сергей Базилев стоял у истоков советской школы гиперреализма – направления в искусстве, в основе которого лежит использование фотографий в качестве прототипов для создания живописных или графических произведений. Течение фотореализма, зародившееся в США конца 1960-х годов, в Советском Союзе обрело совершенно иные, индивидуальные черты. И Сергей Базилев был среди тех, кто формировал лицо советского гиперреализма. Советских гиперреалистов от американских отличала, во-первых, тематика работ, а во-вторых, в отличие от американской техники гладкого сплавленного письма, советские «гиперы» зачастую подчеркивали неоднородность красочной поверхности, сочетая в одной работе пастозные мазки и прозрачные лессировки. Тематика работ Сергея Базилева на протяжении десятилетий его творческой карьеры сильно эволюционировала. От драматичных и тревожных сюжетов конца 1970-х – 1980-х годов, передающих состояние внутреннего напряжения («Однажды на дороге», 1979–1980) или даже предчувствие глобальной катастрофы («Апокалипсис сегодня», 1989), он в итоге сосредоточился на камерных сюжетах – натюрмортах, пейзажах и сценах из частной жизни людей. Изменилась и манера его письма. В ней появились признаки пленэрности, импрессионистичности, большая свобода мазка. В основе картин Базилева лежат разного рода фотографии – от архивных до современных.
С 1979 года Сергей Базилев участвовал более чем в 100 выставках в России и зарубежом. Его персональные выставки прошли в городах: Москва (1991, 1995, 1999, 2004, 2008, 2012, 2016), Токио (Япония, 1990), Кур де Лож и Лион (Франция, 1991), Руссельсхейм (Германия, 1993), Лондон (Великобритания, 2008), Липецк (2012), Воронеж (2012, 2014, 2015).
Произведения Сергея Базилева представлены в коллекциях Государственной Третьяковской галереи, Государственном Русском музее, Екатеринбургского музея изобразительных искусств, Калининградского областного музея изобразительных искусств, Томского областного художественного музея, Севастопольского художественного музея, Вятского художественного музея, а также в Музее Питера Людвига в Кельне (Германия), в Собрании современного искусства Вальтера Бишоффа в Штутгарте (Германия), Музее Нортона Доджа (США), в частных коллекциях России, США Германии, Франции, Швейцарии, Японии и других стран.
