В Красной Армии с ноября 1943 года. Пройдя курс обучения, стал бронебойщиком.

На фронт попал в июне 1944 года. Стрелок противотанкового ружья (ПТР), гвардии рядовой 4-й гвардейской мотострелковой бригады (2-й гвардейский Тацинский танковый корпус, 11-я гвардейская армия, 3-й Белорусский фронт). Принимал участие в освобождении Белоруссии, Прибалтики, в боях на территории Германии. Под населённым пунктом Староселье в Белоруссии подбил танк и самоходную артиллерийскую установку противника[1].

 Отличился в боях в Восточной Пруссии в октябре 1944 года. Во время штурма сильно укреплённого пункта Неммерсдорф (ныне село Маяковское Калининградской области) подбил из противотанкового ружья один танк, три самоходных артиллерийских установки (САУ), два бронетранспортёра (БТР) и две грузовые машины со снарядами.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 марта 1945 года за образцовое выполнение боевых заданий командования и проявленные при этом мужество и героизм гвардии рядовому Ахтямову было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 6189).

 В бою в районе населённого пункта Ауловен (Восточная Пруссия; ныне посёлок Калиновка Черняховского района) Ахтямов с чердака одного из домов подбил 2 средних танка «Пантера». За этот подвиг он был награжден орденом Красного Знамени. Вскоре он был ранен.

 После войны продолжил службу в армии. В 1950 году окончил курсы подготовки лейтенантов и служил в органах МВД. С марта 1952 года по июнь 1972 года был командиром воинской части № 3409 в Арзамасе-16 (ныне город Саров), где занимался организацией службы по обеспечению безопасности и сохранности особо важных государственных объектов. В 1953 году был избран депутатом Горьковского областного Совета.

 В 1953 году поступил в вечернюю школу, которую окончил в 1956 году. В 1956—1959 гг. обучался в Московском военном институте имени Ф. Э. Дзержинского при Совете Министров СССР. Завершив обучение, вернулся в Арзамас-16. В период с 1963 года по 1972 год избирался депутатом городского Совета народных депутатов. С 1972 года полковник С. А. Ахтямов — в запасе.

После выхода в запас, с 1972 года жил в Чернигове (Украинская ССР). Работал инженером по специальным сооружениям гражданской обороны на производственном объединении «Химволокно». В 1984 году переехал в город Горький (ныне Нижний Новгород). Работал на Горьковском заводе «РИАП» в должности инженера. С 1986 года на пенсии.

С августа 1991 года жил в столице Татарстана — городе Казани. С. А. Ахтямов был активным общественным деятелем, участником работы ветеранских организаций города Казани и Республики Татарстан. Являлся членом комитета ветеранов войны и военной службы города Казани, комитета ветеранов Советского района Казани, общественной организации «Герои Татарстана», совета ветеранов МВД Татарстана.