Родился 9 июля 1943 года в г. Уфа (русский Федерация). Его отец – ученый-эндокринолог, академик НАН Украины В. П. Комиссаренко (1907-1993). Сергей Васильевич окончил Киевский медицинский институт (1966), аспирантуру Института биохимии АН УССР (1969). Одновременно учился на механико-математическом факультете Киевского университета (1964-1966) и на курсах французского языка (1966-1969). С 1969 по 1992 год работал в Институте биохимии им. А. В. Палладина АН Украины – младшим, старшим научным сотрудником, ученым секретарем, заведующим лабораторией, заведующим отделом, директором Института (1989-1992). Был основателем лаборатории иммунохимии (1975), которая в 1982 году была преобразована в отдел молекулярной иммунологии Института биохимии АН УССР. Работал в Институте Пастера в Париже (1974-1975) и в Нью-Йоркском противораковому центре им. Слоан-Кеттеринг (1981).

1990 года Верховная Рада Украины избрала С.В. Комиссаренко Заместителем Председателя Совета Министров УССР. На этой должности и на должности Заместителя Премьер-Министра Украины по гуманитарным вопросам он работал по апрель 1992 года. В мае 1992 года С. Комисаренко был назначен первым Послом Украины в Великобритании, а с 1995 года и в Ирландии по совместительству.

После завершения работы Послом в апреле 1998 года был вновь избран директором Института биохимии им. О.В. Палладина НАН Украины, а в апреле 2004 года – Академиком-секретарем Отделения молекулярной биологии, биохимии, экспериментальной и клинической физиологии НАН Украины. Он также избран Президентом Украинского биохимического общества (1999). С.В. Комисаренко является членом редколлегии международного журнала по имунофармакологии (Италия), членом Совета Международного общества имунофармакологив (США).

Автор более 400 научных работ по биохимии и молекулярной иммунологии и многочисленных статей по вопросам политики и культуры Украины, а также соавтор двух монографий ( “Радиация и имунитет человека”, Киев, 1994; “Структура и биологическая активность бактериальных биополимеров”, Киев, 2003). Главный редактор научных журналов “Биотехнология” и “Украинский биохимический журнал”, член редколлегий журналов “Вестник НАН Украины” и “Доклады НАН Украины”.

Почетный доктор кингстонских и Лондонского университетов (1997). Имеет Ранг Чрезвычайного и Полномочного Посла Украины.