Із 2001 р. Сергій Іванович Пирожков працював на посаді заступника Секретаря Ради національної безпеки і оборони України та очолював Національний інститут проблем міжнародної безпеки. В цей час був керівником української частини Спільної робочої групи високого рівня «Україна — НАТО» з питань військової реформи. У 2007–2014 рр. С. І. Пирожков представляв Україну як Надзвичайний і Повноважний Посол нашої держави в Республіці Молдова, де проживає багаточисельна українська діаспора. Його робота позначена не тільки важливими результатами у дипломатичних відносинах, але й здобутками у культурній сфері. За його ініціативи та сприяння на території Бендерської фортеці встановлено пам’ятник Конституції Пилипа Орлика, Івану Мазепі та Івану Котляревському. У 2013 р. дипломат призначений представником України у переговорному процесі «5+2» з питань придністровського врегулювання. Посол України здобув заслужену повагу і авторитет у владних, наукових і дипломатичних колах Молдови та нагороджений високою державною нагородою — Орденом Пошани. У 2015 р. Сергія Івановича обрали віце-президентом Національної академії наук України. За його керівництва Секція суспільних і гуманітарних наук Академії вийшла на нові горизонти наукового пошуку. Сергієві Івановичу вдалося швидко налагодити ефективну роботу установ і відділень Секції, адже кардинальні зміни, поставили на порядок денний швидке реагування українських учених-соціогуманітаріїв на складні й потужні виклики часу. З 2015 р. — член Української національної комісії з питань правопису (співголова) та Комітету з Державних премій України в галузі науки і техніки. У 2016 р. представляв Україну на засіданнях Робочої підгрупи з політичних питань Тристоронньої контактної групи щодо процесу мирного врегулювання ситуації в окремих районах Донецької і Луганської областей України у м. Мінськ, Республіка Білорусь. За цикл наукових праць з проблем дослідження трудового потенціалу С. І. Пирожков був нагороджений премією ім. М. Туган-Барановського HAH України (1996). За створення науково-методологічних засад системи національної безпеки України С. І. Пирожков (у складі авторського колективу) удостоєний Державної премії України в галузі науки і техніки (2002). За наукові дослідження «Міграція та прикордонний режим: Білорусь, Молдова, Росія і Україна» присуджено Премію академій наук України, Білорусі, Молдови (2006). Засвідчуючи високий авторитет вченого у вітчизняних і зарубіжних наукових колах, Сергія Івановича обрано членом Світової та Європейської асоціацій народонаселення, почесним доктором Академії наук Республіки Молдова, професором Пекінського інституту міжнародних порівняльних досліджень. Колеги відзначають його високі особисті якості: чуйність, принциповість і відповідальність у роботі. Життєве кредо Сергія Івановича незмінне: «Саrpe diem» (лат. лови день), завдяки якому у будь-які моменти життя вдається зберігати життєрадісність та досягати поставленої мети.