Стефан Софиянски завършва статистика във Висшия икономически институт "Карл Маркс" през 1974 г. През следващите години е служител в Министерството на транспорта (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 2011 г. се кандидатира за кмет на София, издигнат е от коалиция Общност на демократичните сили.