Скончыў Беларускі дзяржаўны ўніверсітэт (1973), кандыдат гістарычных навук (1982), дацэнт (2009). З 1977 г.па 1991 г. і з 2008 г. па цяперашні час у Інстытуце мастацтвазнаўства, этнаграфіі і фальклору імя Кандрата Крапівы НАН Беларусі. У савецкі перыяд даследаваў рамёствы і промыслы, грамадскі побыт гарадскога насельніцтва, святы і абрады. Удзельнічаў у распрацоўцы навукова-метадычных прынцыпаў стварэння Беларускага дзяржаўнага музея народнай архітэктуры і побыту. У цяперашні час даследуе ўплыў рэгіянальных і лакальных традыцый сядзіб і жылля на фарміраванне архітэктуры беларускай вёскі, характар адаптацыі традыцыйных жылых і гаспадарчых пабудоў у гісторыка-культурным ландшафце Беларусі, будаўнічую тэрміналогію і асаблівасці лінгвакультурнай ідэнтыфікацыі пабудоў.

Лаўрэат прэміі РАН і НАН Беларусі ў галіне сацыяльных і гуманітарных навук (2012) у складзе калектыву расійскіх і беларускіх навукоўцаў за манаграфію «Беларусы ў Сібіры: захаванне і трансфармацыі этнічнай культуры». 

Сфера навуковых зацікаўленняў: народнае жыллё, драўляная архітэктура памешчыцкіх двароў XIX - пачатку ХХ ст., адносіны паміж тыпамі (відамі) пабудоў і іх назвамі.  

Публікацыі

Аўтар звыш 70 прац у навуковых выданнях СССР, Беларусі, Расіі, Украіны, Польшчы, ЗША, ЮНЕСКА.

Асноўныя публікацыі

Манаграфіі

1. Милюченков С. А. Белорусское народное гончарство. – Мн.: Наука и техника, 1984. – 183 с.
2. Милюченков С. А. Сельские поселения Беларуси XVI– начала ХХ в.: историко-этнологическое исследование. – Мн.: Беларуская навука, 2024. – 286 с., ил.

Калектыўныя выданні

1. Промыслы і рамёствы Беларусi/ В. К. Бандарчык i iнш. – Мн: Навука i тэхніка, 1984. – 192 с.
2. Полесье: Материальная культура / В. К. Бондарчик и др. – Киев: Наукова думка, 1988. – 446 с.
3. Праздники и обряды в Белорусской ССР/ В. К. Бондарчик и др.— Мн.: Навука і тэхніка, 1988. – 301 с.
4. Грамадскі быт і культура гарадскога насельніцтва Беларусі / В. К. Бандарчык, В. М. Бялявіна, С. А. Мілючэнкаў і інш. — Мн.: Навука і тэхніка, 1990. — 248 с.
5. Границы, культуры и идентичности. Этнология восточнославянского пограничья / Редактор-составитель М. Ю. Мартынова. – М.: ИЭА РАН, 2012. –  440 с.
6. Белорусы в Сибири: сохранение и трансформации этнической культуры / Е. Ф. Фурсова, А. В. Титовец и др. – Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН, 2011. – 424 с.
7. Традиционная культура белорусов во времени и пространстве / А. В. Титовец и др. – Мн: Беларуская навука, 2013. – 578 с.
8. Нарысы гісторыі культуры Беларусі. Т. 1. Культура сацыяльнай эліты XIV– пач. XX ст. / А. І. Лакотка i iнш. – Мн: Беларуская Навука, 2013. – 573 с.

Матэрыялы палявых даследаванняў

1. Милюченков С. А. Натурное исследование народной архитектуры и традиционной хозяйственно-бытовой среды белорусов – Мн.: Право и экономика, 2009. – 58 с.

Артыкулы

1. Милюченков С. А. Локальные особенности белорусского народного гончарства // Современные этносоциальные процессы на селе / Ю.В. Арутюнян (отв. ред.) – М.: Наука, 1986. – С. 99 – 103.
2. Милюченков С. А. Роль музеев Белорусси в сохранении и популяризации народного ремесленного творчества // Museum(UNESCO), 1989, № 2. – С.  68 – 72.
3. Мілюченков Сергій. Етнокультурні стереотипи та поняттевiмаркери  адаптацiї традиційних житлових i підсобних будівель в екосистемi білорусів і суседніх народів // Народна творчість та етнографія. / Міжнародна асоціація украінських етнологів. – 2009. – № 6. – С. 27 – 34.
4. Милюченков С. А. Традиционные сельскохозяйственные постройки в этнокультурном пространстве Беларуси и соседнего зарубежья //Пытанні мастацтвазнаўства, этналогіі і фалькларыстыкі. Вып. 10 / А.І.Лакотка (навук. рэд.) – Мн.: Права і эканоміка, 2011. – С. 396 – 402.
5. Сергей А. Милюченков (Минск).Основные исторические типы надворных построек и их культурная идентификация в деловой письменности XVI – XVIII вв. Великого княжества Литовского // PALAEOSLAVICA. International Journal for the Study of Slavic Medieval Literature, History, Language and Ethnology. – Cambridge, USA, – V. XXI, no. 2, pp. 69 – 93.
6. Милюченков Сергей. Лингвокультурная идентификация групп надворных построек и их территориальных комплексов в деловой письменности ВКЛ XVI– XVII вв. /Polsko-Białoruskie związki językowe, literackie, historyczne i kulturowe // pod. red. B. Siegienia. – Białystok: Wyd. Uniwersytetu w Bialymstoku, 2014. – Т. XIV. – S. 145 – 152.
7. Милюченков Сергей. Репрезентация деревянных жилых построек в деловой старобелорусской и польской письменности XVI– XVIII вв. ВКЛ. / Droga ku wzajemności = Шлях да ўзаемнасці: Materiały ХХI Międzynar. Konf. Nauk. (Białystok, 25 – 26 września 2015.). // Polsko-Białoruskie związki językowe, literackie, historyczne i kulturowe // pod. red. B. Siegienia. – Białystok: Zarząd Glówny Białoruskiego Towarzystwa Społeczno-Kulturalnego, 2015. – Т. XVІ. – S. 73 – 80.
8. Милюченков С. А.Традиционные хозяйственные постройки из легких конструкций на территории Беларуси и соседнего зарубежья в XVI – первой половине XX в. /Актуальные проблемы архитектуры Белорусского Подвинья и сопредельных регионов // Полоцкий гос. ун-т; под общ. ред. В. Е. Овсейчика (отв. ред.) – Новополоцк: ПГУ, 2015. – С. 77 – 87.
9. Милюченков Сергей. Репрезентация построекдля хранения домашнего имущества в памятниках старобелорусской и польской письменности  ВКЛ XVI – XVIII вв. /Droga ku wzajemności = Шлях да ўзаемнасці: Materiały ХХIII Międzynar. Konf. Nauk. (Białystok, 22 – 23 września). // Polsko-Białoruskie związki językowe, literackie, historyczne i kulturowe // pod. red. B. Siegienia. – Białystok: Zarząd Glówny Białoruskiego Towarzystwa Społeczno-Kulturalnego, 2017 – Т. XVІII.  – S. 149 – 157.
10. Милюченков С. А. Виды имений и структура помещичьего двора на территории Беларуси // Актуальные проблемы архитектуры Белорусского Подвинья и сопредельных регионов: сб. науч. работ // Полоцкий гос. ун-т; под общ. ред. В. Е. Овсейчика (отв. ред.) – Новополоцк: Полоц. гос. ун-т, 2018. – С. 50 – 59.

Альбомы

1. Заслаўскі гісторыка-археалагічны запаведнік / І. П. Загрышаў і С. А. Мілючэнкаў (аўт.-склад.) – Мн.: Беларусь, 1983. – 130 с.
2. Дзяржаўны музей БССР / І. П. Загрышаў і С. А. Мілючэнкаў (аўт.-склад.) – Мн.: Беларусь, 1986 – 183 с.