С. Т. Зацепин посвятил всю свою жизнь медицине. В 17 лет в 1940 году он поступил в 1 Московский медицинский институт. После начала Великой Отечественной войны, 8 июля 1941 года начал работать санитаром в Центральном институте травматологии и ортопедии (последний функционировал как военный госпиталь), в котором остался на долгие годы сначала медбратом, затем врачом, старшим научным сотрудником, руководителем отделения, и до последних дней своей жизни продолжал активно трудиться в качестве ведущего научного сотрудника.
В 1944 году, будучи студентом 5-го курса, С. Т. Зацепин добровольно уехал на 1-й Украинский фронт, где был хирургом в бригаде академика С. С. Юдина в МСБ и ХППГ первой линии в 5-й гвардейской армии.
С. Т. Зацепин награжден орденами «Отечественной войны П степени» и «Трудового Красного Знамени», медалями «За боевые заслуги», «За победу над Германией», «За оборону Москвы», «За доблестный труд в Великой Отечественной войне», «Ветеран труда» и другими.
Вернувшись с фронта, он продолжил работать в ЦИТО врачом, в 1946 году сдал Государственные экзамены и получил диплом с отличием. 11 июня 1951 года был призван в ряды Советской армии: старший лейтенант, капитан медицинской службы. Он работал хирургом, травматологом, нейротравматологом в военных госпиталях до конца 1956 года.
После демобилизации С. Т. Зацепин снова вернулся в ЦИТО, где сначала участвовал в создании нового для института и страны отделения костной патологии взрослых, а затем 24 года (с 1966 по 1990 гг.) руководил этим отделением. Он одним из первых в стране приступил к активному изучению метаболических заболеваний костной системы (в частности, остеопороза), диспластических процессов и опухолей костей. Он разрабатывал теоретические и практические аспекты пересадки крупных фрагментов консервированных костных и костно-хрящевых аллотрансплантатов, благодаря чему при опухолях костей стало возможным сохранять работоспособные опорные конечности, отказавшись от ампутаций.
За эту работу С. Т. Зацепин в 1977 году получил Государственную премию СССР. Развивая направление органосохраняющих операций, он первым в СССР в 1967 году предложил оригинальные эндопротезы и модификации имеющихся для замещения дефектов костей после резекции, пропагандировал и распространял эти методики по всей стране.
С. Т. Зацепин разработал и внедрил новый вид сохранных операций: удаление тотально пораженных злокачественными опухолями длинных костей с замещением дефекта оригинальными эндопротезами. В 1968 году был создан эндопротез для замещения всей плечевой кости, в 1972 году предложен эндопротез целой бедренной кости, затем эндопротез лопатки. Им проведено замещение обеих костей предплечья, пяточной кости, пястных костей, фаланг пальцев. Более чем 100 пациентам была сохранена не только жизнь, но и работоспособные руки, ноги. Эндопротезирование в комбинации с химиотерапией дало возможность получить хорошие результаты при лечении самой злокачественной и наиболее часто встречающейся опухоли костей - остеогенной саркомы. А это уже сотни и тысячи спасенных жизней, социальная адаптация больных.
За эту работу С. Т. Зацепин совместно с рядом сотрудников Российского онкологического центра в 1999 году получил Государственную премию Российской Федерации.
Одновременно С. Т. Зацепин разработал и усовершенствовал сохранные операции на плечевом и тазовом поясе, что позволило значительно расширить возможности проведения широких абластичных резекций. Он предложил оригинальные методики восстановления каркасности грудной стенки при злокачественных опухолях грудины. Одним из первых стал разрабатывать систему диагностики опухолей позвоночника и предложил ряд оригинальных оперативных вмешательств.
С. Т. Зацепин доказал, что правильно выполненные по строгим показаниям сохранные операции не уступают по эффективности ампутациям, в то же время позволяя сохранить работоспособную конечность и активную жизнь больному. В 1984 году вышла в свет его монография «Сохранные операции при опухолях костей», которая стала настольной книгой ортопедов, онкологов, хирургов.
С. Т. Зацепин в 1953 году защитил диссертацию на степень кандидата медицинских наук на тему «Врожденная мышечная кривошея и ее лечение», изданную в виде монографии в 1960 году. В 1968 году - диссертацию на степень доктора медицинских наук «Хондроматоз суставов, клиника и лечение». В 1971 году ему присвоено звание профессора, а в 1979 году - Заслуженного деятеля науки РСФСР.
С 1973 по 1979 гг. он избирался председателем общества травматологов - ортопедов г. Москвы и Московской области. С 1961 года - членом правления Всесоюзного и Всероссийского обществ, главным научным секретарем. С 1981 по 1985гг. заместителем председателя, а с 1985 по 1989 гг. - председателем Всесоюзного общества травматологов - ортопедов. С. Т.Зацепин являлся организатором и председателем Y-го, последнего, Всесоюзного съезда травматологов-ортопедов.
С 1973 по 1976 гг. - член экспертного совета ВАК СССР. С 1975 по 1990 гг. он - председатель диссертационного совета ЦИТО по присуждению ученой степени кандидата медицинских наук, а затем в течение 10 лет заместитель председателя диссертационного совета по присуждению ученой степени доктора медицинских наук. С 1973 года - член редколлегии журнала «Ортопедия, травматология и протезирование».
Под руководством С. Т. Зацепина 6 его учеников защитили диссертации на степень доктора медицинских наук, 19 - на степень кандидата медицинских наук.
С. Т. Зацепин является основоположником передовой научной школы в нашей стране. Итогом его работы является сохранно-восстановительное направление в лечении больных с доброкачественными и злокачественными опухолями костей. В 2001 году свой громадный и ценнейший опыт по лечению более 5000 стационарных больных он обобщил в обширной монографии «Костная патология взрослых», которая признана лучшим руководством для врачей в своей области.
Работы Заслуженного деятеля науки РСФСР, лауреата Государственных премий СССР и Российской Федерации профессора С. Т.Зацепина достойно представляли отечественную медицинскую науку на мировом уровне.
С 1975 по 1987 годы С. Т.Зацепин являлся национальным делегатом от СССР в международном обществе хирургической ортопедии и травматологии СИКОТ. Его научные достижения были высоко оценены, и в 1978 году на конгрессе в Киото (Япония) он был избран вице-президентом СИКОТ. С. Т. Зацепин в качестве почетного члена входил в состав правлений ассоциаций и обществ ортопедов и травматологов Российской Федерации, Украины, Болгарии, Сербии, Кубы.