Родился в семье портного. Учился в гимназии, затем на филологическом факультете Одесского института народного образования. Первые публикации — стихи «Летчики», «Водолаз» и др. в 1922–23 в одесских газетах. «Известия», «Моряк», «Станок». Стал последователем В.Маяковского после встречи с ним в Одессе (1924), где работал ответственным секретарем редакции журнала «Юголеф».
Первый сборник стихов «Прицел» издал в 1926 после переезда в Москву. Печатался в журнале «ЛЕФ», выступал вместе с Маяковским в поездках по стране. За 4 года издал 6 книг — «Опыты», «Зимние картинки» (1927), «Моя именинная», «Разговор с Фурмановым» (1928), «Последний современник», «Слово предоставляется Кирсанову» (1930). «В утренние мои годы меня влекли к себе не только подмостки митинговых аудиторий, но и арена цирка, где хотелось перелетать с трапеции на трапецию головокружительных рифм. Я искал слова быстрого и точного, отважно пробегающего по канату темы» (Искания. М., 1968. С.5).
С начала 1930-х Кирсанов обращается к стихотворной публицистике — сборники «Строки стройки» (1930), «Стихи в строю» (1932), поэма «Пятилетка» (1932) и др. Сотрудничает в заводских и центральных газетах, ездит по стране.
В 1936 участвует в коллективной поездке советских поэтов по странам Европы, пишет цикл стихов о Франции («Начало парижской драмы» и др.).
С середины 1930-х в поэзии Кирсанова усиливается лирическая тема — сборники «Мыс желания» (1938), «Поэма поэтов» (1939). «Твоя поэма» посвящена утрате любимого человека. Перед войной пишет аллегорическую поэму «Война — чуме!».
В начальный период Великой Отечественной войны Кирсанов принял участие в организации «Окон ТАСС». Затем работал корреспондентом военных газет пяти фронтов. В автобиографии вспоминал: «Войну я провел во фронтовых редакциях, ее первый месяц в горящем Новгороде, выбирался с редакцией из окружения через разрушенный Чернигов, был на Карельском фронте, на болотных рубежах Калининского фронта...» (Советские писатели. Автобиографии: в 2 т. М., 1959. Т.1. С.570). В газете «Красная звезда», затем в газете Центрального фронта «В бой за Родину» публиковал репортажи с фронта, в 1942 в газете «Вперед на врага» напечатал «Поэму фронта».
В статье «Певец нашей родины» (Комсомольская правда, 1943. 20 июля) Кирсанов писал об огромном агитационном воздействии поэзии В.Маяковского и сам стремился продолжать традиции своего учителя. Стихотворная сатира и главы раешника Кирсанова «Заветное слово Фомы Смыслова» печатались во многих фронтовых газетах, распространялись листовками и массовыми тиражами.
В 1943 было выпущено отдельным изданием «Заветного слова Фомы Смыслова». О нем Кирсанов говорил: «...ни на одну свою вещь я не потратил столько труда. Я утверждаю, что вложил в нее все свое мастерство» (цит. по: Самойленко Г. Стихотворная сатира и юмор в период Великой Отечественной войны. Киев, 1977. С.126).
Послевоенное время характерно творческим подходом к новым темам, к новым сюжетам. В поэме «Александр Матросов» (1946) биография героя воспроизводится с детальностью, прежде автору не свойственной. Героический поступок вырастает до масштабов широкого обобщения — бросаясь на амбразуру, герой стремится прикрыть собой всю страну.
Еще до войны Кирсанов создавал поэмы на социально-исторические и философские темы: «Золотой век», «Товарищ Маркс» (обе — 1933), «Поэма о Роботе» (1935), «Золушка» (1936), «Война — чуме!» (1937), «Ночь под Новый Век» (1940) и др. Характерны для Кирсанова также сюжетно-стихотворные повести: «Письма» (1930), «Поэма фронта» (1941). В послевоенные годы происходит развитие собственных традиций, в историко-философском плане написана поэма «Небо над Родиной» (1945–47), здесь от реальности автор идет к сказке, к фантасмагории.
Поэма «Макар Мазай» (1947–50) написана в традиции сюжетно-стихотворной повести, в стихотворное повествование вводится описание производственных процессов. В философском ключе разработаны драматическая поэма «Небо над Родиной» и поэма «Эдем», в них автор обращается к философским мотивам творчества Гёте и Шелли. В поэме «Вершина» (1952–54) сюжет о достижении памирской вершины становится осмыслением дороги к вершинам нравственным, духовным.
Этапными в послевоенном развитии поэта стали циклы: «Этот мир» (1945–56), «Под одним небом» (1960–62), книга «Ленинградская тетрадь» (1957–60), поэма «Семь дней недели» (1956). Послевоенное творчество Кирсанов анализируется в статьях П.Антокольского «На подступах к трагедии» (Литературная газета 1947. 13 дек.), 3.Кедриной «О простоте и народности» (Литературная газета. 1950. 19 окт.) и др. Интересные страницы посвящены Кирсанову в книгах «На литературные темы» К.Симонова (1956), «Поэты и время» П.Антокольского (1957).
Кирсанов перевел стихи более 50 советских и зарубежных поэтов, в 1974 издан сборник его переводов «Вечерняя жатва». Основные творческие силы были отданы жанру поэмы, разрабатываемому экспериментально-разнообразно. В поэме «Однажды завтра» (1964) сегодняшний день анализируется с позиции будущего; в поэме «Зеркала» (1965–68) фантазия используется для постижения правды; в драматической поэме «Дельфиниада» (1971) автор увлекает читателя в глубь моря, знакомит с дельфинами, их историей, философски развертывает тему природы.
Неоднократно издавались однотомники и двухтомники избранных произведений Кирсанова, путь плодотворных творческих поисков подытожила книга «Стихотворения и поэмы» (1972). «Ученик и соратник Маяковского, Семён Кирсанов занял в поэзии свое особое место. Это шахматист слова. О чем бы ни писал Кирсанов, слово в его руках играет солнечными «зайчиками», отливает радугой, живет, дышит, трепещет» (Сельвинский И. Я буду говорить о стихах. М., 1973. С.150).