Физиолог, доктор медицинских наук.
В 1920–1924 гг. разработал метод искусственного кровообращения и сконструировал первый в мире аппарат для искусственного кровообращения – автожектор, который использовал в опытах на собаках при оживлении их организма после наступления клинической смерти.
В 1942 г. под руководством С.С. Брюхненко были разработаны условия консервирования крови, позволяющие сохранять её в течение двух-трех недель, что имело чрезвычайно важное значение при оказании помощи раненым.
В 1945–1951 гг. по методу С.С. Брюхонеко осуществлялось оживление организма человека.
Награжден Ленинской премией (1965, посмертно).
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Брюхоненко С.С. (Ф. Р-1).
Перечень этих документов представлен в базах данных «Выдающиеся деятели науки и техники» и «Патентный каталог».
Дополнительную информацию можно найти в справочнике Гордость отечественной науки и техники XX века : биографический справочник / отв. сост. и ред. Т.Н. Фисюк. – Самара : Изд-во НТЦ, 2000. – 146 с.; альманахе «Люди пытливой мысли (по архивным документам)»: историко-технический альманах / сост.: О.С. Максакова, Т.Н. Фисюк ; под ред. И.Н. Давыдовой, О.С. Максаковой, Л.Ю. Покровской. – Самара : Изд-во «НТЦ», 2006. – 612 с.; на сайте архива в разделе «Издания и публикации» Ю. В. Ярыльченко, Т. А. Васильева «Брюхоненко Сергей Сергеевич» (1890-1960); материалах выставки «Интеллектуальное наследие России»
Подробнее с документами, базами данных, изданиями и материалами выставки можно ознакомиться в читальном зале и СИФ архива по адресу: г. Самара, ул. Мичурина, д. 58.