Им описано множество других родовых усадеб, которые он посещал и в бытность московским губернским предводителем дворянства, и в более поздние времена. (Например, усадьба князей Шаховских Белая Колпь.) Интерес к русской усадебной культуре, к исконным русским дворянским гнездам он передал своему сыну Павлу.
Несколько его трудов посвящено семьям, с которыми его связывали не родство, но дружба или сотрудничество. К таким семьям относятся Апрелевы, старинный дворянский род, укоренившийся в Новгородской губернии. На протяжении длительного времени им принадлежала родовая усадьба Усадище Большой двор на реке Сясь в Тихвинском уезде, поблизости от Грузина, с ее хозяином графом А.А. Аракчеевым Апрелевы были близки. Иван Федорович Апрелев (скончался в 1874 году) в течение долгого времени служил управляющим имениями графа Д.Н. Шереметева. Граф Сергей Дмитриевич хорошо его знал и относился к нему и его семейству с глубоким уважением, издав в 1898 году отдельный очерк об Апрелевых и отдельно – переписку И.Ф. Апрелева с его отцом и другими лицами.
Все, что им написано, окрашено личным отношением автора и отражает его характер. Издания графа С.Д. Шереметева использовались историками в прошлом, но они не потеряли своей ценности и по сегодняшний день, поскольку содержат богатый фактический материал, отражающий исторические реалии нескольких веков отечественной истории.
Память о предках он стремился увековечить не только путем проведения исторических исследований и финансирования их опубликования.
27 июня 1909 года, в день празднования 200-летия Полтавского сражения, в Петербурге на Выборгской стороне перед Сампсониевским собором открыли памятник Петру I работы скульптора М.М. Антокольского. Его создали на пожертвования графов Сергея Дмитриевича и Александра Дмитриевича Шереметевых. Памятник снесли в 1930-х годах. Ныне он восстановлен на своем историческом месте к 300-летию Петербурга.
Лето 1910 года братья графы Шереметевы и флигель-адъютант Николая II граф Дмитрий Сергеевич, старший сын Сергея Дмитриевича, принимали участие в праздновании 200-летия присоединения к Российской империи Лифляндии, главным героем этого исторического события был их предок фельдмаршал Шереметев.
Граф С.Д. Шереметев принимал активное участие не только в увековечивании памяти об исторических событиях, связанных с историей рода Шереметевых. Так, в 1912 году он стал членом Комитета по подготовке празднования 100-летнего юбилея Отечественной войны 1812 года.
Он считал своим долгом увековечивание памяти о родственных фамилиях, прежде всего – о князьях Вяземских.
На его средства и под его наблюдением издано «Полное собрание сочинений князя П.А. Вяземского», задуманное еще при жизни Петра Андреевича. Первый том, охватывавший произведения 1810 – 1827 годов, вышел в 1878 году. В нем помещена автобиография князя Петра Андреевича, которая, наряду с его Записными книжками, стала для историков литературы и всех интересующихся главным источником сведений о нем самом, его друзьях и единомышленниках. Сергей Дмитриевич издал также «Собрание сочинений» его тестя, князя Павла Петровича Вяземского, тиражом 1200 экземпляров.
В ноябре 1898 года граф С.Д. Шереметев за 300 тысяч рублей купил у брата своей жены, гвардии штабс-ротмистра князя Петра Павловича Вяземского, два родовых имения князей Вяземских – при селе Остафьево и сельце Никольском, всего 223 десятины земли. Чтобы совершить столь серьезную покупку, граф Сергей Дмитриевич договорился с братом о продаже севрского сервиза, приобретенного их дедом графом Николаем Петровичем. В июне 1899 года исполнялось сто лет со дня рождения А.С. Пушкина. Этот юбилей граф и графиня Шереметевы отметили особо. В Остафьево открыли публичный музей, посвященный поэту и его друзьям, чьи жизни и творчество были тесно связаны с этой усадьбой, которую называли «Русский Парнас». Об этом уникальном событии писали все крупные газеты России.
В Остафьевском парке Шереметевы решили установить памятники пятерым самым знаменитым обитателям и гостям «Русского Парнаса»: владельцам усадьбы князьям Петру Андреевичу и Павлу Петровичу Вяземским, Н.М. Карамзину, А.С. Пушкину и В.А. Жуковскому.