Sebastião José de Oliveira nasceu no bairro de Cascadura, na cidade do Rio de Janeiro, em 3 de novembro de 1918. Filho de Onofre José de Oliveira e Jesuína da Fonseca Oliveira sempre se orgulhou de sua ascendência africana e cresceu ouvindo as histórias sobre seus antepassados contadas por seus pais, mas sobretudo por sua avó, materna Bernardina. Freqüentou o Curso Secundário ( atual Ensino Médio) no Ginásio Arte e Instrução, também no bairro de Cascadura. Em 1941 diplomou-se em Medicina Veterinária pela Escola Nacional de Veterinária, sedes da Praia Vermelha e Maracanã ( atual Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro).

Foi discípulo de Hugo de Souza Lopes, que substituiu Lauro Travassos na cadeira de Zoologia Médica e Parasitologia, na Escola Nacional de Veterinária e, através do qual chegou ao Instituto Oswaldo Cruz, em 1939, como estagiário sem remuneração da "Secção de Helmintologia", chefiada por Lauro Pereira Travassos. Esta porém não era a primeira vez que Sebastião José de Oliveira atravessava os portões de Manguinhos. Anos antes, já havia tido esta experiência, quando por ser aficcionado por aviação, esteve no Museu de Anatomia Patológica, no 3º andar do Castelo Mourisco, para ver a perna do aviador italiano Del Plete, que havia morrido quando o avião Savoia-Marchetti, que pilotova, caiu na Baía de Guanabara, na altura da Ilha do Governador, durante um vôo de demonstração. Para tal feito, teve a companhia de seu primo Edgard do Espírito Santo, que assim como outros dois de seus primos, João do Espírito Santo e Francisco Gomes, o Chico Trombone, eram serventes no Instituto Oswaldo Cruz.

Na antiga "Secção de Helmintologia", além de Lauro Pereira Travasssos, pode trabalhar ao lado de pesquisadores como Herman Lent, João Ferreira Teixeira de Freitas, Domingos Arthur Machado Filho, Manoel Cavalcanti Proença, Romualdo Ferreira D'Almeida, Hugo de Souza Lopes e, ainda, com o fotógrafo e técnico Mário Ventel, técnicos Antonio Nobre e José de Carvalho e outros auxiliares.

Inicialmente. Hugo de Souza Lopes o orientou para o estudo de moscas da família Cruziidae ( Acaliptrata). O estagiário Sebastião José de Oliveira já trazia consigo uma paixão: a família Chironomidae, díptero pouco estudado na época, e que trazia como lembrança de sua infância, quando brincava com os "bichinhos vermelhos", no quintal de sua casa e, que anos mais tarde, descobriu tratar-se das larvas de Chironomidae. Mas, como bom estagiário, estudou não só a família Cruziidae, mas também outras, o que fez com que, ainda em 1941 publicasse seu primeiro trabalho "Sobre Ophyra aenescens (Wiedemann, 1830) ( Diptera, Anthomyidae)". Feito isto, Souza Lopes quis encaminhá-lo para estudar taxonomia e biologia de Culicidae (Insecta : Diptera) com Gustavo Mendes de Oliveira Castro, o que não se concretizou, porém, seu autodidatismo acabou por fazê-lo encontrar-se com John Lane, do Instituto de Higiene de São Paulo e Nelson Cerqueira, que trabalhavam para a Fundação Rockefeller.

Em 1940, Neiva, Travassos e Souza Lopes pleitearam para ele uma vaga como entomologista no Serviço de Malária da Baixada Fluminense, cujo Laboratório de Entomologia era chefiado por Gilberto de Freitas. Neste laboratório conheceu Pedro Wygozinski, do qual se tornou amigo e com o qual veio a publicar posteriormente.

Em 1942, por indicação também de Neiva, Travassos e Souza Lopes, foi convidado por César Pinto para integrar o Serviço de Doenças Parasitárias, do Departamento Nacional de Estradas e Rodagem, que estava construindo a primeira rodovia Rio-Bahia com sede na cidade de Figueira do Rio Doce, que no ano seguinte teve seu nome mudado para Governador Valadares. Dias antes de sua partida para Figueira do Rio Doce, pode ter uma experiência inesquecível, que foi ter sua armadilha de Shannon fabricada por Lauro Travassos.

Retornou no final de 1943 e em 1944 foi trabalhar na Companhia de Anelinas e Produtos Químicos Geigy do Brasil Sociedade Anônima, fazendo experiências com DDT, sobre as quais publicou com Herman Lent e Isaac Moutsaché.

Durante todo este tempo, permaneceu como estagiário sem remuneração do Instituto Oswaldo Cruz, até ser contrato. Grande parte do acervo da Coleção Entomológica do Instituto Oswaldo Cruz foi constituído a partir das excursões realizadas por Lauro Travassos, que inicialmente foram incentivadas e apoiadas pelo Major Moacir Alvarenga. Das oito excursões realizadas, Sebastião José de Oliveira participou de quatro e, mencionando-se apenas a primeira excursão, foram coletados 200 mil exemplares de Coleoptera. É muito comum encontrar exemplares do acervo da Coleção Entomológica com rótulos como "Travassos/Oliveira/Adão" ou "Travassos/Oliveira/Pearson". "Adão", era Manoel Adão, assistente de Isaac Moutsaché e "Pearson"

Autor de 95 trabalhos envolvendo as áreas científicas e de divulgação, bem como comentários sobre livros de ciência e de contribuições a trabalhos de outros pesquisadores, Sebastião é pioneiro nos estudos de Chironomidae.

Responsável pela descrição de vários insetos novos para a ciência. Dentre estes, os gêneros Lopescladius, Brasixenos, Corytibacladius e Laurotanypus e, 70 espécies novas. Um gênero Oliveiriella e 10 espécies de insetos, descritos por outros pesquisadores, receberam o nome oliveirai, em homenagem à sua contribuição à ciência.

Agraciado pelo Governo do Estado, em 1985, com o Prêmio Estácio de Sá (Ciência) e pela Associação Nacional de Defesa dos Direitos do Negro, 1988, com o Prêmio Zumbi e, em 1995, recebeu a Medalha Tiradentes da Assembléia Legislativa do Estado do Rio de Janeiro.

Eleito em 1993 para Academia Brasileira de Medicina Veterinária, para a cadeira que tem como Patrono o Prof. Hugo de Souza Lopes.

Em 1998, com 80 anos, defendeu a tese "Contribuição ao conhecimento dos Chironomidae marinhos (Insecta, Diptera) do litoral brasileiro", com a qual obteve o grau de Doutor em Ciências (Entomologia) no Curso de Pós-Graduação em Biologia Parasitária do Instituto Oswaldo Cruz.