Сергей Хильченко окончил Национальную академию внутренних дел Украины; специальность — правоведение.

Работу по юридической специальности начал в 1998 году в органах внутренних дел.

Основные направления работы: уголовное право и процесс, криминалистика, хозяйственное право и процесс, гражданское право и процесс, наследственное и семейное право, трудовое право.

Общий стаж работы в сфере права — более 20 лет.

В октябре 2004 года защитил диссертацию и решением Высшей аттестационной комиссии получил научную степень — кандидат юридических наук.

В октябре 2008 года по международной системе подтверждения научных степеней и званий получи диплом — доктора философии (Ph.D).

В июле 2010 года решением Высшей аттестационной комиссии получил ученое звание — старшего научного сотрудника.