Родился 2 февраля 1917 года в деревне Никаноровка (ныне Чутовский район Полтавской области Украины). Окончил сельскую школу. С 10 марта 1938 года в рядах Красной Армии, призван Винницким РВК (Винницкая область Украины). Окончил военную авиационную школу лётчиков. Служил в строевых частях ВВС.

С 22 июня 1941 года младший лейтенант С. С. Мироненко в действующей армии. По ноябрь 1941 года воевал в составе 129-го ИАП (ВВС Западного фронта), летая на И-16 и И-153. С июля по август 1942 года - в составе 813-го ИАП (ВВС Калининского фронта), летая на ЛаГГ-3. С июля 1943 года сражался в 937-м ИАП (Брянский, 1-й Прибалтийский, 3-й Белорусский и 1-й Украинский фронты), где летал на Ла-5 и Ла-7. Участник боёв за взятие Берлина и освобождение Праги.

К 11 мая 1945 года заместитель командира эскадрильи 937-го истребительного авиационного полка (322-я истребительная авиационная дивизия, 2-й истребительный авиационный корпус, 2-я Воздушная армия, 1-й Украинский фронт) капитан С. С. Мироненко совершил более 150 боевых вылетов, провёл более 25 воздушных боёв и сбил лично 7 самолётов противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. С 29 июня 1961 года майор С. С. Мироненко - в запасе.

Награждён орденами: Красного Знамени (21.01.1944), Отечественной войны 1-й степени (10.09.1944), Отечественной войны 2-й степени (09.08.1943, 11.03.1985); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (20.06.1949).