Сергій Іванович Жилюк народився 21 лютого 1956 року в селі Успенка Північно-Казахстанської області. В 1992 році закінчив Луцький педагогічний інститут ім. Лесі Українки. З 1995 по 2000 рік працював у Житомирському державному педагогічному університеті ім. Івана Франка, а тоді перейшов у Рівненський державний гуманітарний університет. Тут був доцентом кафедри всесвітньої історії, завідуючим кафедрою політичних наук. Під час роботи в Рівному в 2005 році в Інституті філософії ім. Григорія Сковороди вчений захистив докторську дисертацію на тему «Ідейні засади православного оновлення та практична діяльність Всеукраїнської православної автокефальної синодальної церкви». В 2007 році Сергій Іванович перейшов на роботу в Національний університет «Острозька академія», де завідував кафедрою релігієзнавства, був професором кафедри культурології та філософії. Науковець редагував фаховий збірник наукових праць «Наукові записки. Серія: Історичне релігієзнавство».
Сергій Жилюк є визнаним дослідником історії Православної Церкви на Волині в синодальний період. Його монографія «Російська православна церква на Волині (1793–1917)» (1996) стала чи не першим комплексним дослідженням на цю тему в сучасній вітчизняній історіографії. Тут зроблено узагальнений огляд церковного життя на Волині. Автор проаналізував структуру єпархії, простежив процес ліквідації тут унії, звернув увагу на місіонерську діяльність тощо. Цю тему вчений розвинув ще в двох монографіях: «Релігійна політика царизму на Волині (1793–1917 рр.)» (2010) та «Синодальні архієреї Волині» (2020). Першу з них можна вважати допрацьованим варіантом згаданої монографії 1996 року. Праці С. Жилюка на цю тему вирізняються критичним ставленням до офіційних церковних інституцій дореволюційного періоду через їх сприяння русифікації краю.
Ще одним із напрямків досліджень ученого є церковне обновлення на теренах України. Саме цій проблематиці присвячена його докторська дисертація. Задовго до її завершення світ побачила монографія «Обновленська церква в Україні (1922–1928)» (2002). Значно пізніше з’явилася книга «Всеукраїнська православна автокефальна синодальна церква» (2015). Загалом в Україні небагато праць з історії обновленства такого рівня, відтак монографії С. Жилюка займають виняткове місце у цій ніші.
Плодами зацікавлення вченого релігійним життям радянського довоєння стали ще декілька серйозних праць. Зокрема, у співавторстві з Оксаною Альошиною було написано книгу «Справа архієпископа Орлика: доля духовенства Житомирщини 20-х – 30-х рр. ХХ століття» (2008). В час, коли доступ до архівів репресивних органів влади був іще обмежений, автори дослідили архівно-слідчу справу на Волинського, а згодом – Дніпропетровського архієпископа УАПЦ Сергія Орлика, страченого в 1938 році в Житомирі. Цим самим науковці відновили історичну пам’ять про призабутого церковного діяча. Ще одним внеском в увіковічення пам’яті репресованих членів Церкви став упорядкований С. Жилюком збірник «Червоний терор проти духовенства і віруючих на Східній Волині (Житомирщині) у 20-х – 30-х роках XX ст.» (2003). Пізніше разом з іще кількома науковцями він підготував монографію «Антирелігійна політика більшовиків на Волині – Житомирщині у 1920 – 1930-х роках» (2017).
Як активний вболівальник за українське релігійне відродження, Сергій Іванович уважний також до проблем співіснування Церкви з владою в останні роки радянської влади. Дві книги відповідного змісту з’явилися у 2011 році: «Релігійне життя Житомирщини наприкінці 1970-х – початку 1990-х рр.» та «Релігійна політика радянської влади на Житомирщині (у документах 1979 – 1991 рр.)». Науковець неодноразово критикував російське православ’я та піднімав питання шляхів позбавлення Церкви в Україні його впливу. Це особливо виразно можна побачити на сторінках книг «Без апологетики. Оновлення православної церкви в Україні» (2000), «Метаморфози відносин КПУ і РПЦ: від антагонізму до політичного партнерства (архівні документи та матеріали)» (2006), «Вселенське православ’я: невирішені проблеми в контексті міжцерковних відносин» (2008).
Монографії:
Жилюк С. Російська церква на Волині. Житомир: Журфонд, 1996. 174 с.
Жилюк С., Костриця М. Монастирі Волині. Житомир: М.А.К. Лтд, 1996. 64 с.
Жилюк С. Без апологетики. Оновлення православної церкви в Україні. Житомир: Полісся, 2000. 164 с.
Жилюк С. Обновленська церква в Україні (1922–1928). Рівне : РДГУ, 2002. 384 с.
Червоний терор проти духовенства і віруючих на Східній Волині (Житомирщині) у 20-х – 30-х роках XX ст.: архівні док. та матер. / упоряд. С. Жилюк. Рівне: Волинські обереги, 2003. 152 с.
Жилюк С. Метаморфози відносин КПУ і РПЦ: від антагонізму до політичного партнерства (архівні документи та матеріали). Рівне: Перспектива, 2006. 174 с.
Жилюк С. Християнська середньовічна церква: бібліографічний нарис Рівне, 2007. 68 с.
Жилюк С., Іщук О. Вселенське православ’я: невирішені проблеми в контексті міжцерковних відносин. Острог, 2008. 92 с.
Жилюк С., Альошина О. Справа архієпископа Орлика: доля духовенства Житомирщини 20-х – 30-х рр. ХХ століття. Острог: Острозька академія, 2008. 150 с.
Жилюк С., Бойко Б. Релігійна політика царизму на Волині (1793–1917 рр.). Острог: Острозька академія, 2010. 228 с.
Жилюк С., Паніна Л. Релігійне життя Житомирщини наприкінці 1970-х – початку 1990-х рр. Острог: Острозька академія, 2011. 272 с.
Релігійна політика радянської влади на Житомирщині (у документах 1979 – 1991 рр.) : збірник документів / упоряд. С. Жилюк. Острог: Острозька академія, 2011. 308 с.
Жилюк С. Всеукраїнська православна автокефальна синодальна церква. Острог: Острозька академія, 2015. 268 с.
Жилюк С., Бернацький В., Шеретюк В. Антирелігійна політика більшовиків на Волині – Житомирщині у 1920 – 1930-х роках. Рівне: О. Зень, 2017. 260 с.
Жилюк С., Шаправський С. Синодальні архієреї Волині. Острог: Острозька академія, 2020. 88 с.
Вибрані статті:
Жилюк С. Формування радянського антицерковного законодавства у 60–70-х рр. ХХ ст. // Наукові записки НУ «Острозька академія». Серія: Історичне релігієзнавство. 2009. Вип. 1. С. 51–62.
http://nbuv.gov.ua/UJRN/NznuoairD2009_2009_1_8
Жилюк С. Досвід вселенського визнання: політична кон’юнктура міжцерковного діалогу // Наукові записки НУ «Острозька академія». Серія: Історичне релігієзнавство. 2011. Вип. 4. С. 71–77.
http://nbuv.gov.ua/UJRN/NznuoairD2009_2011_4_10
Жилюк С. Вселенські православні собори: середньовічна церковна політика та її відлуння у XX ст. // Актуальні проблеми вітчизняної та всесвітньої історії. 2016. Вип. 28. С. 202–214.
http://nbuv.gov.ua/UJRN/apvtvi_2016_28_20
Жилюк С. З історії Обновленської церкви в Україні: передсоборна нарада 1927 року // Українське релігієзнавство. 2003. № 26. С. 107–115.
http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ukrr_2003_26_15
Жилюк С. Утвердження і розвиток Обновленської церкви в Україні в 20-х роках ХХ століття // Українське релігієзнавство. 2003. № 27–28. С. 76–89.
http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ukrr_2003_27-28_11
Жилюк С. Канонізація святих і грішних Наукові записки НУ «Острозька академія». Серія: Історичне релігієзнавство. 2013. Вип. 8. С. 75–88.