Известный дерматовенеролог, заслуженный деятель науки РСФСР, член-корреспондент АМН СССР, генерал-майор медицинской службы.
В 1919 г. окончил Военно-медицинскую академию и с 1921 г. работал в Клинике кожных и венерических болезней академии сначала ординатором, затем младшим и старшим преподавателем, а с 1940 г. — начальник кафедры. В 1934— 1948 гг. — заведующий кафедрой кожных и венерических болезней медвуза-больницы им. И. И. Мечникова (с 1936 г. 2-й Ленинградский медицинский институт). В 1937 г. защитил докторскую диссертацию, посвященную изучению экспериментального сифилиса.
С. Т. Павлову принадлежит ряд научных работ на углубленное изучение патогенеза и клиники различных кожных заболеваний и общей патологии сифилиса. Он внес вклад в изучение заболеваемости кожными и венерическими болезнями военнослужащих и улучшение методики преподавания дерматовенерологии. С. Т. Павлов установил факт крайне отрицательного влияния лечения малыми (субтерапевтическими) дозами сальварсанных препаратов на течение и прогноз сифилиса.
Будучи сыном и учеником выдающегося русского дерматолога Т. П. Павлова он, следуя его научным заветам, подверг всестороннему изучению вопросы неврогенного патогенеза ряда дерматотозов, в частности экземы. Павлов впервые описал в 1932 г. акантолитические клетки при пузырчатке. Значительный интерес представляет монография С. Т. Павлова о жизни и деятельности А. Г. Полотебнова как очерк истории отечественной дерматологии. Монография С. Т. Павлова "Фурункулы и фурункулез" подробно освещает эту важную область дерматологии, интересующую практических врачей других специальностей. В 1960 г. вышел в свет созданный С. Т. Павловым учебник кожных и венерических болезней. Наряду с педагогической деятельностью С. Т. Павлов вел большую общественную и литературную работу; он является редактором отдела дерматологии и венерологии Большой медицинской энциклопедии.