Активный член подпольной антифашистской организации «Молодая гвардия» Сергей Тюленин родился 12 августа 1925 года в Орловской области, затем семья переехала на Украину.
После оккупации Краснодона немецкими войсками в июле 1942 года под руководством партийного подполья Тюленин участвовал в создании комсомольской подпольной организации «Молодая гвардия».
За весь период своей деятельности организация «Молодая гвардия» выпустила и распространила в городе Краснодоне более пяти тысяч антифашистских листовок с данными о реальном положении дел на фронте и призывами к населению подниматься на беспощадную борьбу с немецкими оккупантами.
С началом немецкой оккупации Краснодона (20 июля 1942 года) Тюленин стал членом штаба и начальником боевой группы «Молодой гвардии». Успешно выполнял боевые задания штаба организации: участвовал в распространении листовок, сборе оружия, боеприпасов, взрывчатки. В ночь на 6 декабря 1942 года участвовал в поджоге биржи труда (2 тысячи молодых краснодонцев были избавлены от угона на работы в Германию).
В январе 1943 года, когда начались аресты, Тюленин перешёл линию фронта. Был принят в Красную Армию, участвовал в боях. Во время военных действий на Каменско-Краснодонском направлении он попал в плен, но сбежал и, раненый в руку, 25 января вернулся к родным, в Краснодон. Через два дня был предан соседкой и арестован.
31 января 1943, после жестоких пыток, с переломанными руками, в числе других участников «Молодой гвардии» был сброшен в шурф шахты № 5.
Похоронен в братской могиле героев на центральной площади города Краснодона, где сооружён мемориальный комплекс «Молодая гвардия».
13 сентября 1943 года Сергей Тюленин посмертно удостоен звания Героя Советского Союза.
