Родился 28 мая 1918 года в селе Оситняжка (Кировоградская область Украины). Окончил среднюю школу и аэроклуб. 27 декабря 1940 года добровольно вступил в ряды Красной Армии. Окончил военную авиационную школу лётчиков, затем проходил переучивание на новую технику в 23-м ЗИАП ВВС Забайкальского военного округа (под Иркутском).

С 25 марта 1943 года сержант С. Д. Дьяченко в действующей армии. Воевал в составе 157-го ИАП (273-я ИАД и 234-я ИАД). Летал на Як-7, Як-9, Як-1 и Як-3. Прошёл путь от рядового пилота до заместителя командира эскадрильи. Сражался на Центральном, Белорусском и 1-м Белорусском фронтах.

К 9 мая 1945 года заместитель командира эскадрильи 157-го истребительного авиационного полка (234-я истребительная авиационная дивизия, 6-й истребительный авиационный корпус, 16-я Воздушная армия, 1-й Белорусский фронт) старший лейтенант С. Д. Дьяченко совершил 144 боевых вылета, в 35 воздушных боях сбил лично 13 самолётов противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. 14 сентября 1954 года принимал участие в испытании ядерного оружия на Тоцком полигоне. С 26 февраля 1960 года подполковник С. Д. Дьяченко - в запасе. Жил в городе Владимире (Владимирская область). Умер 8 декабря 1995 года.

Награждён орденами: Ленина (04.06.1955), Красного Знамени (06.08.1944, 16.06.1945, 22.02.1955), Отечественной войны 1-й степени (24.09.1944), Отечественной войны 2-й степени (11.03.1985), Красной Звезды (23.08.1943, 30.12.1943, 29.04.1954, 30.12.1956); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (17.05.1951).