Сергей Шилов родился 8 октября 1957 года в Горьком (ныне - Нижний Новгород).

Окончил Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова по специальности "политическая экономия". Кандидат экономических наук.

Длительный период времени работал на различных должностях в Аппарате правительства РФ.

 В 1999 году был сотрудником секретариата заместителя предселателя правительства РФ Виктора Христенко.

В 2000 году был назначен помощником первого заместителя руководителя Администрации президента РФ Дмитрия