Родился в Хабаровске.

В 1962 году - окончил Московский авиационный институт.

В 1962 году - начал работу в опытно-конструкторском бюро «Камова».

С 1967 года - занимал должность ведущего конструктора, с 1971 года – начальника отдела каркасных конструкций.

В 1974 году - назначен главным конструктором бюро «Камова».

В 1987 году - назначен генеральным конструктором конструкторского бюро «Камова».

Под его руководством разработаны современные гражданские и военные модели вертолетов соосной схемы расположения винтов, в том числе поколение корабельных вертолетов с автоматизированными пилотажно-навигационными комплексами и поколение новейших ударных вертолетов.

Автор 138 научных работ и 8 монографий, ведет преподавательскую работу в Московском авиационном институте. Является членом Международной вертолетной ассоциации США и Европы, президентом Российского вертолетного общества и Ассоциации вертолетной индустрии.

22 августа 1997 года Сергею Викторовичу Михееву присвоено звание Героя Российской Федерации.

26 мая 2000 года избран членом-корреспондентом РАН (Отделение проблем машиностроения, механики и процессов управления).

22 декабря 2011 года избран действительным членом РАН (Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления).

Награжден двумя орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции и медалями. Лауреат Ленинской премии СССР, Государственной премии России, премии имени А.Н. Туполева.