Γεννήθηκε στη Σμύρνη το 1873 και σπούδασε νομική στη Γαλλία. Από νεαρός ασχολήθηκε με τη λογοτεχνία. Έγραψε ποίηση, ένα θεατρικό μονόπρακτο και το 1907 μετέφρασε τον Οιδίποδα Τύραννο του Σοφοκλή στη δημοτική. Το 1924 εκδόθηκαν στη δημοτική με το ψευδώνυμο Στέφανος Μύρτας οι μεταφράσεις των τραγουδιών για την Ελλάδα του Λόρδου Βύρωνα. Ιδιώτευσε ως δικηγόρος στην Σμύρνη, όπου υπηρέτησε ως νομικός σύμβουλος στο γαλλικό προξενείο. Συνόδευσε μάλιστα το Γάλλο πρόξενο της Σμύρνης, στη σύσκεψη των Γενικών προξένων της Αγγλίας, Γαλλίας, και Ρωσίας η οποία πραγματοποιήθηκε στις 8 Οκτωβρίου 1912 στην αίθουσα συμβουλίων του Κοινοβουλίου της Σάμου μετά το επαναστατικό κίνημα του Θεμιστοκλή Σοφούλη στο νησί.

Το 1914 εγκαταστάθηκε με την οικογένειά του στην Αθήνα. Το 1918 εργάστηκε στην Ελληνική Αποστολή υπό τον Βενιζέλο στο Παρίσι και συνέχισε την καριέρα του ως διεθνολόγος.Το 1919 εξελέγη καθηγητής διεθνούς δικαίου στην Νομική Σχολή του Πανεπιστημίου Αθηνών. Αποχώρησε από το πανεπιστήμιο το 1938 με τον τίτλο του ομότιμου καθηγητή. Διετέλεσε κοσμήτορας της νομικής σχολής (1927-1928, 1937-1938), προπρύτανης (1934-1935) και πρύτανης (1933-1934), ενώ μεταξύ 1930 και 1932 ήταν πρόεδρος του διοικητικού συμβουλίου του Πάντειου Πανεπιστημίου. Το 1933 εξελέγη τακτικό μέλος της Ακαδημίας Αθηνών στην έδρα του διεθνούς δικαίου. Διετέλεσε μέλος του Διεθνούς Δικαστηρίου της Χάγης καθώς και μέλος του Συμβουλίου της Επικρατείας κατά την ίδρυσή του.

Απεβίωσε στο Παρίσι το 1951. Ήταν παντρεμένος σε πρώτο γάμο με την Δέσποινα Τενεκίδη με την οποία απέκτησε τρία παιδιά: τον Γιώργο Σεφέρη, ποιητή και διπλωμάτη, τον Άγγελο Σεφεριάδη, ποιητή, και την Ιωάννα Τσάτσου, συγγραφέα και σύζυγο του Κωνσταντίνου Τσάτσου. Σε δεύτερο γάμο παντρεύτηκε την Γαλλίδα Τερέζ Λεφόρ.

Ο μικρότερος γιος του Στυλιανού Σεφεριάδη και της Δέσποινας, το γένος Τενεκίδη, ήταν ο Άγγελος. Στο Βαρβάκειο σχολείο όπου φοίτησε ήταν συμμαθητής με τον Θεμιστοκλή (Μίστο) Τσάτσο, αδελφό του Κωνσταντίνου Τσάτσου. Επιχείρησε να σπουδάσει Ιατρική στο Παρίσι, αλλά εγκατέλειψε την ιδέα και επέστρεψε στην Αθήνα να σπουδάσει νομικά. Συνέχισε με σπουδές στην Αγγλία, το Παρίσι και τη Χαϊδελβέργη. Από το 1935 ως το 1946 εργάσθηκε στο Ίδρυμα Κοινωνικών Ασφαλίσεων.
Το 1938 παντρεύτηκε τη Ρωξάνη Παπά αλλά τα πρώτα χρόνια της Κατοχής χώρισαν. Το γιο τους βάφτισε ο Γιώργος Σεφέρης πού του έδωσε το όνομα του παππού: Στέλιος Σεφεριάδης. Μεταπολεμικά μετανάστευσε στις ΗΠΑ, αρχικά ως μορφωτικός σύμβουλος του Γραφείου Τύπου της Νέας Υόρκης και κατόπιν, άδικα κυνηγημένος λόγω μιας συνωνυμίας, στην Καλιφόρνια ως καθηγητής της ελληνικής γλώσσας στη Στρατιωτική Σχολή Γλωσσών του Monterey (1946-1950). Στις 19 Ιανουαρίου 1950 πέθανε ξαφνικά. Ποιητής και αυτός, ασχολήθηκε και με τη μετάφραση έργων όπως ο Άμλετ. Τη συλλογή των ποιημάτων του εξέδωσε μετά το θάνατό του ο Γιώργος Σεφέρης με τον τίτλο «Σήμα» (Ίκαρος, 1967).