Советский военный моряк и военачальник, в годы Великой Отечественной войны — командир 2-го гвардейского дивизиона катеров МО («морских охотников») бригады сторожевых кораблей охраны водного района главной базы Северного флота, Герой Советского Союза (5.11.1944). Контр-адмирал (3.08.1953).
Родился 17 сентября 1911 года в городе Георгиевске (ныне Ставропольского края) в семье рабочего. По национальности русский. Окончил 9 классов школы, 1 курс Одесского энергетического техникума.
В Военно-Морском Флоте с октября 1933 года. В 1935 году окончил особые курсы начсостава Черноморского флота. С декабря 1935 года служил в штабе Тихоокеанского флота: помощник начальника отделения в 4-м отделе (отдел организационно-мобилизационный и комплектования). С сентября 1937 по сентябрь 1939 года учился на командном факультете Военно-морской академии имени К. Е. Ворошилова. С сентября 1939 года служил в штабе Северного флота начальником отделения в организационно-мобилизационном и в организационно-строевом отделах, в июне 1939 года назначен исполняющим должность начальника отдела. Участник советско-финской войны. Член ВКП(б)/КПСС с 1940 года.
Участник Великой Отечественной войны с 1941 года. Встретив войну на прежней должности в штабе флота, С. Д. Зюзин добился перевода на корабли и в сентябре 1941 года назначен помощником командира эсминца «Урицкий». На борту эсминца участвовал в охранении союзных конвоев PQ-17 и PQ-18. С сентября 1942 года служил начальником штаба дивизиона истребителей подводных лодок Охраны водного района флота, в феврале-июле 1943 года временно командовал этим дивизионом. С его личным участием к началу 1944 года потоплены 4 транспорта и 1 был повреждён, на выставленных в море минах подорвались и затонули 2 сторожевых корабля и 1 транспорт, сбито 6 немецких самолётов.
С марта 1944 года — командир 1-го дивизиона (вскоре — 2-го гвардейского дивизиона) сторожевых катеров (бригада сторожевых кораблей Охраны водного района главной базы Северного флота). Во главе дивизиона гвардии капитан 3-го ранга С. Д. Зюзин особенно отличился в ходе Петсамо-Киркенесской наступательной операции. В ночь на 13 октября 1944 года он успешно высадил несколько десантных групп в порт Лиинахамари (Печенгский район Мурманской области), прорвавшись через трёхмильную простреливаемую противником зону. Сам Зюзин на своём катере подошёл к мысу Крестовому. Увидев наших десантников, высадившихся в тылу, атакованные с фронта нашими разведчиками, а с тыла десантным отрядом, гитлеровцы очень скоро сложили оружие. В ходе боя катер, на котором находился С. Д. Зюзин, получил прямое попадание снаряда в командную рубку, стоявшие рядом с ним командир катера и рулевой были убиты, сам он был ранен, но принял на себя управление катером и продолжил бой. После этого Зюзин переправил своих десантников и группу из разведывательного отряда в Девкину Заводь (Лиинахамари). 18 октября гвардии капитан 3-го ранга Зюзин провёл высадку ещё одного десанта у г. Базарный на границе с Норвегией.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 5 ноября 1944 года за успешное командование дивизионом и героизм, проявленный в боях с немецко-фашистскими захватчиками, Сергею Дмитриевичу Зюзину присвоено звание Героя Советского Союза, с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 5063).
Всего за период командованием им дивизионом катера дивизиона отконвоировали свыше 500 кораблей, провели 21 минную постановку, провели около 10 десантных операций, потопили 9 кораблей и сбили 21 самолёт. Только за 1945-й год было проведено 40 конвоев, выполнено 45 тральных операций, выполнено 18 поисков подводных лодок (в 3 случаях они были обнаружены и атакованы), с потопленных кораблей спасено 172 члена экипажей, в море найдены и приведены в порты 3 повреждённых немцами корабля. Дивизион под его командованием получил гвардейские звание и почётное наименование «Печёнгский», награждён орденом Красного Знамени.
После войны продолжил службу, в октябре 1945 года убыл на учёбу. Окончил в 1948 году основной факультет Военно-морской академии имени К. Е. Ворошилова. С ноября 1948 года вновь служил на Северном флоте: заместитель начальника штаба флота по боевой подготовке, с октября 1951 начальник управления боевой подготовки — заместитель начальника штаба флота, с октября 1952 — командир 23-й дивизии кораблей, с ноября 1957 — начальник оперативного управления — первый заместитель начальника штаба флота. В 1957 году окончил Высшую военную академию имени К. Е. Ворошилова. С января 1960 года командовал Лиепайской военно-морской базой Балтийского флота. С января 1961 года — начальник 91-го научно-исследовательского и испытательного аварийно-спасательного центра аварийно-спасательного дела Министерства обороны СССР. С января 1967 года контр-адмирал С. Д. Зюзин — в запасе.
Жил в Санкт-Петербурге. Умер 13 сентября 1994 года. Похоронен на Северном кладбище Санкт-Петербурга.