Стефан е син на Антон Ангелов Софиянски и Елена Бояджиева Софиянска, има сестра Мария.

През 1974 г. завършва статистика във Висшия икономически институт „Карл Маркс“. През следващите години е служител в Министерството на съобщенията и информацията (1974-1975), а след това работи в Центъра по електронизация на строителството и строителната индустрия (1975-1991).

При правителството на Филип Димитров Софиянски е председател на Комитета по пощи и далекосъобщения (1991-1993). През 1993 г. става заместник-председател на СДС и през ноември 1995 г. е избран за кмет на София. От 12 февруари до 21 май 1997 г. е начело на служебно правителство, назначено от президента Петър Стоянов. През 1999 г. е преизбран за кмет на столицата.

Непосредствено преди президентските избори през 2001 г. Стефан Софиянски напуска СДС и застава начело на основаната от него партия Съюз на свободните демократи. Като кандидат на ССД той получава трети мандат като кмет на София през 2003 г.

На парламентарните избори през 2005 г. ССД участва в коалицията Български народен съюз, заедно с БЗНС - Народен съюз на Анастасия Мозер и ВМРО-БНД на Красимир Каракачанов. Коалицията печели 13 места в състава на 40-то народно събрание. Софиянски е избран за депутат и за съпредседател на парламентарната група.

През 2006 г. Софиянски е сред избраните от парламента за наблюдатели в Европейския парламент и от 1 януари 2007, след като България става член на ЕС, става временен депутат в него до първите избори за български евродепутати през май 2007 г.

През 2008 г. заема все по-радикални десни позиции, аргументирайки се с написаното в Библията. По повод организирания в края на юни 2008 г. гей-парад в столицата заявява: "Не различавам позицията си от тази на Боян Расате.

Стефан Софиянски е женен за Алиса Иванова Балдева, имат 3 дъщери: Елена Софиянска (р. 1983), Ива Софиянска (р. 1987), Димана Софиянска (р. 1994)