Родился 27 января 1874 года в семье купца, колокольных дел мастера Гилёва Петра Ивановича. Семья Гилёвых – крупнейшая в Сибири династия колокольных мастеров, на протяжении двухсот лет отливавшая колокола для всего региона и Российской Империи.
У Семена Гилёва были братья Константин, Иван, Михаил и сестра Павла. Юноша окончил Александровское реальное училище. После смерти отца в 1892 году вместе с братом Константином продолжил семейное ремесло по отливу колоколов. Их совместное предприятие получило название «Торговый дом П. И. Гилёва сыновья». Колокола торгового дома выставлялись на сельскохозяйственной и кустарной выставке в Кургане в 1895 году.
После смерти дяди, купца Сергея Григорьевича Гилёва, братья получили наследство и вложили средства в модернизацию и расширение колокольного завода. В 1900 году Гилёвы выступили соучредителями чугунолитейного завода вместе с Машаровым, Жернаковым, Дементьевым, Сергеевым и Андреевым.
В 1901 году братья выиграли крупный заказ на литье колоколов общим весом более 9000 пудов для церквей в районе Сибирской железной дороги. За эту работу они были пожалованы Высочайшей благодарности от Государя-Императора Николая II.
Главная победа пришла к братьям Гилёвым в 1905 году на Всемирной выставке в Брюсселе. Колокола, отлитые на тюменском колокольном заводе «Торгового дома П. И. Гилёва сыновья», поразили искушенных европейцев своим качеством и «малиновым звоном». Тогда они получили Большую золотую медаль и крест бельгийского короля.
С 1904 по 1909 годы Семен Петрович состоял попечителем Букинского училища Тюменского уезда. За это время из своих средств он выделил 1200 рублей на отопление, освещение здания и на жалованье сторожам, а на ремонт здания училища – 2000 рублей. За добросовестную службу попечителем его наградили золотой медалью «За усердие».
Купец состоял почетным смотрителем II Тюменского 4-классного училища. В 1911-1915 годы избирался гласным Тюменской городской Думы. Входил в состав комиссии по выработке проекта сквера на Александровской площади. Был членом ревизионной городской комиссии, членом учетного комитета отделения Общественного банка на Ишимской ярмарке. В 1913-1916 годы занимал должность торгового депутата по городу Тюмени.
Семен Петрович дважды был женат. Первая жена Корякина Ираида Александровна (1878-1898) – дочь купца Корякина Александра Петровича. Вторая жена Селиверстова Софья Степановна (около 1879-1942) – дочь купца Селиверстова Степана Григорьевича.
Софья Селиверстова окончила Тюменскую прогимназию, великолепно музицировала, участвовала в самодеятельных спектаклях и костюмированных вечерах. С 1906 по 1910 годы состояла в попечительском комитете Владимирского сиропитательного заведения.
У супругов было шестеро детей, двое из которых умерли в младенчестве. Осталось четверо детей: Ольга, Семен, Степан и Софья.
В конце 20-х годов XX века Семен Петрович с женой переехали из Тюмени к старшему сыну Семену. Он был инженером-химиком, специалистом по производству стекла, работал на разных стекольных заводах.
Великая Отечественная война застала Семена Петровича и Софью Степановну в поселке Ертарском Свердловской области. Там их старший сын работал на местном стекольном заводе, но 7 августа 1941 года его забрали на фронт. Во время войны Семен Семенович Гилёв проходил службу на полевом армейском складе химического имущества в должности старшего техника-лейтенанта и старшего инженера-лейтенанта. В 1944 году получил награду «Орден Красной Звезды».
В тылу пожилым супругам было очень тяжело. Софья Степановна умерла в Ертарке в 1943 году. Семен Петрович не смог перенести утраты и заболел. Его взял к себе младший сын Степан, крупный ученый-оптик, лауреат государственной премии 1946 года, который жил в Ленинграде. Там Семен Петрович и умер, в самом конце войны. Последнему из «колокольных» Гилёвых было 71 год.
Усадьба Гилёвых находилась на углу улиц Царский (теперь Республики) и Подаруевской (теперь Семакова). Богатое имение располагалось вдоль всего квартала до Александровской площади (Площадь Борцов революции). Красивый дом, добротные постройки усадьбы украшали центральную улицу и ансамбль главной площади города. Усадьбу снесли при строительстве корпуса института филологии Тюменского государственного университета в 60-70-е годы XX века. Сейчас на этом месте строится новый корпус ТюмГУ.