В первые годы существования Советского Союза Миронов опубликовал ряд своих работ: «Геологические исследования в пределах 109 листа 10-верстной съемки России – водораздел Камы и Вятки» (1919), «Уральский нефтяной район и условия его развития» (1920), «Нефть. Обзор минеральных ресурсов СССР» (1925). Он исследовал месторождения соли и гипса Урала и Казахстана, о которых писал в ряде статей в 1919–1924 гг. В 1925–1927 гг. Миронов работал на о. Сахалин, изучая Нутовское, Чайвинское и Боатсинское нефтяные месторождения на восточном побережье. В 1925–1926 гг. он был консультантом Главконцесскома (Главного комитета по делам о концессиях и акционерных обществах, созданного при Совнаркоме СССР в 1922 г. и просуществовавшего до 1938 г.) при подготовке договора с Японией.
С.И. Миронов вел преподавательскую деятельность: ассистент и профессор Ленинградского горного института им. Г.В. Плеханова (1926–1932 гг.); профессор Московского нефтяного института им. И.М. Губкина (1933–1934 гг.).
В 1929 г. Миронова назначили руководителем нефтяного сектора при отделе прикладной геологии Геологического комитета. Этот сектор был единственным центральным учреждением нефтяной промышленности страны. После реорганизации Геолкома в 1929 г. Миронов был назначен директором Нефтяного геологоразведочного института (НГРИ), созданного на базе сектора. С 1931 по 1938 гг. он был заместителем директора, затем консультантом (до 1946 г.), а в 1946–1947 г. – заведующим отделом НГРИ.
С.И. Миронов был одним из первых геологов-нефтяников, оценивших практическую значимость микропалеонтологических исследований для геолого-поисковых и геологоразведочных работ на нефть. Он уделил особое внимание разработке метода корреляции разрезов нефтяных районов по микрофауне.
Для развития микропалеонтологического метода в Нефтяном институте стараниями Миронова была организована в 1930 г. первая в СССР микропалеонтологическая лаборатория. Под его научным руководством разрабатывались вопросы систематики ископаемых микроорганизмов. Это принесло очень важные результаты в научном и практическом отношении при поисках нефти. По каждому нефтеносному району СССР имелся свой постоянный консультант из числа старших научных сотрудников лаборатории, что позволяло непосредственно осуществлять связь науки с практикой. В период работы директором Нефтяного геологоразведочного института Миронов занимался исследованиями нефтеносности Волго-Уральской, Урало-Эмбенской и Западно-Сибирской провинций.
В 1937 г. Миронов представил на 17-й сессии Международного геологического конгресса, проходившей в Москве, доклад «Нефтяные месторождения Сибири», содержавший новые материалы по нефтеносности этого огромного региона.
В предвоенные годы и в период Великой Отечественной войны он энергично и успешно вел большую работу по поискам и разработке нефтяных месторождений Второго Баку (в Татарии, Башкирии, Чувашии, Мордовии, Самарской и Чкаловской областях). Результаты проведенных исследований опубликованы в работе «Структуры, фации и нефтеносность на территории Татарской АССР, Куйбышевской и Северо-Западной части Чкаловской области и части Башкирской АССР» (1946).
