Стефан Стоянов Петров е роден на 22 октомври 1891 г. в град Шумен. 

Учи в Русенската гимназия. През 1918 г. завършва Художествено-индустриалното училище в София (дн. Художествена академия). Преподаватели са му Жеко Спиридонов, Иван Мърквичка, Ангел Николов, Стефан Иванов и др. Известно време работи в столицата, като главен художник в държавната печатница и в дружество „Електролиз“ галванопластика и галваностепия. Работи като втори декоратор на Народния театър при Ал. Миленков.

Завръщайки се в Шумен дълги години е учител в Първа Нанчова прогимназия, Занаятчийското и Техническо училище. След напускането на учителската професия става художник на свободна практика. През 30-те години на ХХ в. е член на Дружеството на севернобългарските художници. Животът му е свързан изцяло с рисуването. Оставя множествокартини, изобразяващи стари сгради в Шумен, от които можем да научим къде са били и как са изглеждали редица възрожденски училища, къщи, джамии и улици. Рисува от натура. Неговите сюжети са живи изображения на една отминала действителност. Творчеството му е една цветна историческа картина на града. Проектира и декори за оперетата. Стефан Петров има няколко самостоятелни изложби през годините: 1942, 1966, 1968, 1974, 1986 и юбилейната му изложба през 1991 г. Член на Съюза на българските художници.

Почетен гражданин на Шумен (2001 г.). 

Стефан Петров умира при нещастен случай на 27 декември 1991 г. в град Шумен.