Родился в 1966 году в поселке Ильич Темрюкского района Краснодарского края. В 1982 году окончил школу «Юный медик» при КГМИ. В 1983 году окончил среднюю школу No 98 города Красноярска и в этом же году поступил в Красноярский государственный медицинский институт. На втором курсе был принят в Совет СНО, а на третьем – избран председателем. В 1988 году принял участие во Всероссийской олимпиаде по хирургии в городе Перми.
На 4 курсе стал стипендиатом учёного совета КГМИ.
В 1989 году Сергей Петрович Мухин и Сергей Александрович Баранов первыми среди студентов КГМИ участвовали с докладом на 26 студенческих днях Берлинского университета им. Александра Гумбольда.
В течение 6 лет занимался в студенческой экспериментальной научно-исследовательской лаборатории на кафедре общей хирургии.
Имеет 3 печатных работы в центральной и местной печати, 2 рационализаторских предложения. Неоднократно выступал на итоговых студенческих научно-практических конференциях с докладами на тему экспериментальных методов лечения острого панкреатита, неоднократно занимал призовые места.
С. П. Мухин окончил Красноярский медицинский институт в 1989 году. После окончания института проходил клиническую ординатуру по хирургии на базе кафедры общей хирургии и ХО-1 МУЗ ГКБ No 7 города Красноярска.
В сентябре 1991 года поступил в аспирантуру на кафедру общей хирургии КГМИ. В 1994 году Сергей Петрович Мухин защитил кандидатскую диссертацию на тему «Использование гелий-неонового лазера для профилактики и лечения послеоперационного панкреатита».
После окончания аспирантуры с 01. 08. 1994 года работает врачом-хирургом в ХО-1 МУЗ ГКБ N7.
Прошёл специализации: «Актуальные вопросы эндоскопии, методы оперативной лапароскопии», «Актуальные вопросы лапароскопической хирургии», получил международный сертификат фирмы AUTO SUTURE SURGICAL INSTRUMENTS (г. Москва), специализацию по лапароскопической хирургии в Германии (г. Франкфурт-на-Майне), по неотложной хирургии органов брюшной и грудной полостей на кафедре хирургии ФУВ КрасГМА. Врач-хирург высшей категории.
С. П. Мухин принимал активное участие во внедрении методов лапароскопической хирургии в ГКБ No 7. При его непосредственном участии оборудована и оснащена лапароскопическая операционная.
С. П. Мухин овладел методами лапароскопической диагностики заболеваний органов брюшной полости и лапароскопическими операциями при остром и хроническом холецистите, деструктивном панкреатите, остром аппендиците, воспалительных заболеваниях маточных труб, кистах яичников и др.
За время работы врачом-хирургом С. П. Мухин выполнил около 3 000 операций.
Активно способствует расширению перечня лапароскопических операций. С 1999 года в клинику внедрен метод лапароскопического ведения больных с деструктивным панкреатитом. Выполнено 50 дренирующих операций при панкреонекрозе.
С. П. Мухин активно дежурит по неотложной хирургии, владеет в полном объеме методами открытой хирургии: резекцией желудка в различных модификациях, холецистэктомией, самостоятельно выполняет билиодигестивные анастомозы, операции при ранениях органов брюшной полости, лёгкого и сердца, ранениях крупных сосудов.
Владеет сосудистым швом. Освоил методику дуоденопластики по В. И. Оноприеву при язвенной болезни ДПК и ее осложнениях: перфорации, стенозе, кровотечении.
В плановой хирургии владеет операциями при паховых и вентральных грыжах, зобе, варикозной болезни нижних конечностей и др.
С. П. Мухин успешно сочетает лечебную работу и научно-исследовательскую деятельность, им опубликовано 60 печатных работ в центральной и местной печати и 3 рационализаторских предложения. В 1995 году принимал участие в работе VIII Всероссийского съезда хирургов и международной конференции в г. Краснодаре и г. Москве.
Активно участвует в работе краевого научного общества хирургов, неоднократно выступал с докладами.
С 1985 по 1989 гг. Сергей Петрович Мухин был председателем Совета СНО КГМИ.
Ежегодно проводилась конференция для студентов начальных курсов «Путь в науку», рассказывающая младшекурсникам о СНО каждой из кафедр, возможностях, открывающихся перед юными исследователями, и о тех преимуществах, которые имеют студенты, занимающиеся наукой.
Ежегодно издавался сборник тезисов итоговых студенческих научно-практических конференций, программа конференции, развивалось СНО в КГМИ и сотрудничество СНО института с другими ВУЗами России