Родился 25 июля 1954 года в городе Борзя Читинской области. После окончания в 1975 году Орджоникидзевского военного командного училища внутренних войск проходил службу в Отдельной мотострелковой дивизии особого назначения им. Ф.Э. Дзержинского внутренних войск МВД СССР. Стоял у истоков создания отряда специального назначения «Витязь».

Вся офицерская служба Сергея Ивановича Лысюка неразрывно связана с Отдельной мотострелковой дивизией особого назначения им. Ф.Э. Дзержинского. Более 15 лет он посвятил созданию и развитию спецназа внутренних войск. Первая учебная рота специального назначения, сформированная к Московской Олимпиаде как антитеррористическое подразделение, стала со временем батальоном, а затем превратилась в отряд «Витязь», которым многие годы командовал Лысюк.

Боевое крещение он получил в Сумгаите в феврале 1988 года. Спецназовцам была поставлена задача отсечь зачинщиков массовых беспорядков от толпы. Справились тогда в основном за счёт общефизической подготовки. Мудрость пришла с опытом, а опыта отряд Лысюка набирался в Фергане, Нагорном Карабахе, Ереване, Баку, других горячих точках эпохи перестройки.

Неоднократно Сергей Иванович руководил своими подчинёнными при проведении специальных операций по освобождению заложников. Уверенно и решительно действовали спецназовцы Лысюка при обезвреживании террористов в сухумском  изоляторе временного содержания, в одной из исправительно-трудовых колоний на Урале и при других чрезвычайных обстоятельствах.

Полковник Сергей Иванович Лысюк награждён орденами «За заслуги перед Отечеством» IV степени, Красного Знамени, Красной Звезды и «За личное мужество», медалями «За боевые заслуги», «За отличие в воинской службе» I степени.

Указом Президента Российской Федерации от 7 октября 1993 года полковнику Лысюку Сергею Ивановичу присвоено звание Героя Российской Федерации.

После увольнения Сергей Иванович не терял связи со спецназом. Вместе с единомышленниками он создал общественную организацию «Братство «краповых беретов» «Витязь»», которая активно участвует в военно-патриотическом воспитании нового поколения спецназовцев.