В рядах Красной Армии в 1937 году. Окончил курсы командиров звеньев.
С началом ВОВ на фронте. Командовал 299-м штурмовым авиационным полком. 31 мая 1943 года майор Ананьин во главе группы из двенадцати самолётов Ил-2 уничтожил и повредил на аэродроме противника 18 вражеских самолётов. При возвращении с боевого задания вступил в воздушный бой, в ходе которого сбил два самолёта. Получил тяжёлое ранение, но смог посадить самолёт на своей территории. На июль 1943 года Ананьиным совершено 219 боевых вылетов, сбито четыре самолёта противника.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 8 сентября 1943 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецкими захватчиками и проявленные при этом отвагу и геройство Ананьину Степану Константиновичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 1755). После войны продолжал службу в ВВС. С 1953 года полковник Ананьин в отставке. Жил и работал в Свердловске.