Работал на руководящих должностях в различных коммерческих и юридических предприятиях, является директором ООО "Шахов Сергей Владимирович".
С марта 2006 по октября 2010 - депутат Луганского областного совета, в 6 созыве Верховной Рады был помощником на общественных началах депутата от "Партии регионов" Виктора Бондаренко.
С декабря 2010 до 2011 года - член исполнительного комитета Стахановского городского совета.
В конце 2013 года на довыборах был избран депутатом Стахановского городского совета от Партии украинского народа по мажоритарному округу.
В 2014 году баллотировался в Верховную Раду как самовыдвиженец по 106 мажоритарному округу, в 2012 году - по 107-му, также как самовыдвиженец. В 2012 году возглавлял неформальное объединение
кандидатов-мажоритарщиков Луганской и Донецкой областей, известное под названием "Команда Шахова».
17 июля 2016 года на промежуточных выборах в Верховную Раду был избран народным депутатом. Прошел самовыдвиженцем по одномандатному избирательному округу № 114 (Луганская
область).
21 июля 2019 года Сергей Шахов избран в Верховную Раду Украины 9 созыва по мажоритарному округу №114 (Луганская область).
С 6 декабря 2019 - член депутатской группы "Доверие". Член Комитета по вопросам экологической политики и природопользования.
11.12.2019