Сергей Борисович Толстокулаков родился в 1955 г. в г. Омске. В 1981 г. окончил Омское музыкальное училище им. В. Я. Шебалина по классу хорового дирижирования у преподавателя заслуженного работника культуры РСФСР Веры Николаевны Перелыгиной. В 1986 г. окончил Новосибирскую Государственную консерваторию им. М. Глинки, факультет хорового дирижирования в классе доцента, заслуженного работника культуры РСФСР Юрия Александровича Брагинского. В Омском музыкальном училище занимался композицией с композитором Ильей Марковичем Хейфецем. Учась в консерватории, посещал уроки по композиции в классе профессора Георгия Николаевича Иванова. По окончании консерватории работал руководителем академического хора областного «Дома учителя» г. Омска. Также работал преподавателем в Омском музыкально-педагогическом училище, одновременно работая по совместительству в Омском институте Культуры. В это время Сергей Борисович пишет много детских песен для хоров омских музыкальных школ и детских хоровых студий, которые успешно исполняются. В Омске также была написана кантата (триптих) для детского хора «У обелиска». Будучи в Тобольске, работая четыре года вместе со своей супругой Ангелиной Толстокулаковой в регентском классе при Тобольской Духовной семинарии, пишет много богослужебной православной музыки. Cотрудничая с профессиональным ансамблем русской народной песни «Круг», Сергей Толстокулаков пишет хоровую кантату «Тобольские песни» для хора и солистов в сопровождении фортепиано и ударных инструментов, состоящую из 8-ми хоров на темы тобольских народных песен. Кроме хоровой музыки им написаны романсы и пьесы для фортепиано. В духовных произведениях он пытается продолжить линию Александра Кастальского, Степана Смоленского, основателей так называемой «московской школы», которая на рубеже 19 — 20 вв. отстаивала, в противовес школе «петербургской», способы развития музыкального материала, идущие из народного песенного творчества. Александр Кастальский считал, что знаменный распев — «колыбель» всей нашей сегодняшней церковной музыки, — родился в результате органичнейшего сплава интонаций музыки церковной греческой и интонаций музыки русской народной. Судя по переписке, которую особо интенсивно вел Сергей Борисович со своими знакомыми регентами несколько лет назад, его духовные произведения исполняются во многих городах России, а именно: в Новосибирске, Омске, Хабаровске, Краснодаре, Орле, Перми, Тобольске, Тюмени и др. Очень теплые слова в адрес композитора сказал А. Н. Родюков, преподаватель Екатеринбургского Духовного училища. На вопрос «Можете ли вы кого-нибудь выделить из современных церковных композиторов?», он ответил: «Толстокулаков С.Б…. очень интересный композитор, очень молитвенный… Интересные переложения делает владыка Ионафан. У Трубачева есть интересные переложения. Но это я знаю только единичные случаи, а у Толстокулакова я видел целый сборничек — очень интересный. И отец Матфей (Мормыль) отмечал Толстокулакова, как интересного композитора». Кроме композиторской деятельности, Сергей Борисович занимается преподавательской и музыковедческой деятельностью. В Духовном училище вел и ведет Курс истории церковного пения, хорового дирижирования и хоровой класс. А в своих статьях пытается теоретически обосновать то, что он практически воплощает в своих духовных произведениях, пытается ответить «какая музыка может считаться именно русской церковной, православной?; какое исполнение будет считаться именно церковным, православным, какое нет?» В апреле 2002 года С. Б. Толстокулаков был награжден Патриаршей наградой Орденом Русской Православной Церкви святого преподобного Сергия Радонежского III степени.
