Советский и российский футболист, нападающий, тренер. В настоящее время помощник тренера московского Спартака. Мастер спорта международного класса (1989).
С 14 лет воспитанник ДЮСШ «Спартак». Почти всю карьеру провёл в одном клубе — московском Спартаке.
В 80-е годы вместе с Фёдором Черенковым составляли главную атакующую силу Спартака. В чемпионатах СССР провёл 279 матчей, забил 119 голов.
В середине 1990 уехал во Францию. Однако карьера в «Ред Старе» не получилась из-за многочисленных травм (крестообразные связки колена, плечо), из-за которых он в общей сложности пропустил год и два месяца. Несмотря на это, заслужил признание у болельщиков клуба своей искренней игрой.
По завершении карьеры футболиста сначала тренировал дубль «Спартака», а с 2006 стал вторым тренером основной команды.
16 апреля 2009 года после отставки за неудовлетворительные результаты на старте сезона Микаэля Лаудрупа занял должность "И.О. главного тренера" ФК "Спартак" (Москва), однако фактически руководство командой и ответственность за результат принял на себя генеральный директор клуба Валерий Георгиевич Карпин, который по регламенту не мог занимать данную должность в связи с отсутствием тренерской лицензии категории "А". 30 ноября 2009 года Карпин получил тренерскую лицензию А и поступил на курсы по получению лицензии Pro. С 22 декабря 2010 года Карпин и де-факто, и де-юре стал считаться главным тренером ФК «Спартак» Москва, а Сергей Юрьевич Родионов стал его помощником. Таким образом, ФК "Спартак" (Москва) под руководством де-юре Родионова завоевал серебряные медали Чемпионата России по футболу 2010.
12 декабря 2010 года в Москве окончил 240-часовое обучение в ВШТ на тренерских курсах и получил лицензию Pro.
28 декабря 2010 года появилась информация о том, что Родионов переходит на новую должность в клубной структуре московского "Спартака". В тот же день Сергей Юрьевич эту информацию подтвердил в СМИ. По информации на момент написания статьи ему предложено возглавить клубную академию.
1978 — «Красная Пресня»
1979—1990, 1993—1995 — «Спартак»
1990—1993 — «Ред Стар»
Чемпион СССР: 1979, 1987, 1989
Серебряный призёр Чемпионата СССР: 1980, 1981, 1983, 1984, 1985
Бронзовый призёр Чемпионата СССР: 1982, 1986
Финалист Кубка СССР: 1981
Чемпион России: 1994
Обладатель Кубка России: 1994
Участник чемпионатов мира 1982 и 1986
Лучший бомбардир чемпионата СССР 1989 года (16 мячей)
Член клуба Григория Федотова
Член клуба 100 российских бомбардиров (162 гола)
Тренер дублеров клуба Спартак Москва
2004 — тренер «Анжи» Махачкала
2004-2006 — главный тренер дублирующего состава клуба «Спартак» Москва
2006 - 2009 — тренер основной команды Спартак.
2009 — И.О. главного тренера основной команды ФК "Спартак" (Москва).
2010 — помощник главного тренера ФК "Спартак" (Москва).