Софрониј Стојанов е роден на 8 октомври 1871 година во селото Цер, Кичевско.
Во 1892 година завршил Воено училиште во Софија и се стекнал со чин потпоручник. По завршувањето на школувањето стапил во служба на Бугарската армија, каде напредувал до чин поручник.
Во пролетта 1900 година ја напуштил воената служба и се ставил на располагање на Врховниот македонски комитет, чиј претседател во тоа време бил Борис Сарафов.
Во декември 1900 година бил испратен во Солун со задача да ја испита состојбата во Македонската револуционерна организација и да воспостави контакти со нејзините раководители.
Кон крајот на 1901 година бил назначен за војвода на Врховниот македонски комитет и испратен во Малешевско и Горноџумајско. Во март 1902 година, додека дејствувал во Малешевско, се сретнал со Гоце Делчев. На средбата разговарале за односите и улогата на Внатрешната организација и Врховниот комитет во ослободителната борба.
По разговорот со Делчев, Софрониј Стојанов ја ставил својата чета на располагање на Организацијата, а самиот се вратил во Бугарија.
Во септември 1902 година учествувал во Горноџумајското востание, организирано од Врховниот македонски комитет.
Во пресрет на Илинденското востание, во пролетта 1903 година, бил назначен за војвода на Кичевската чета, која била дел од одредот на Андон Протогеров. Во истиот одред се наоѓале и војводите Стојан Нинев, Борис Сугарев и Димитар Милев.
По преминувањето на границата, одредот се обидел да стигне до Охридско и Кичевско за да се вклучи во подготовките за востанието.
На 28 април 1903 година четата била откриена од турски војници во близина на селото Габрово, Горноџумајско. Во жестоката борба загинале Софрониј Стојанов, Борис Сугарев и Димитар Милев, додека Стојан Нинев и Андон Протогеров биле ранети, но успеале да се спасат.
Софрониј Стојанов останал запаметен како револуционер и војвода кој своето воено знаење и искуство ги ставил во служба на македонското ослободително дело и кој го положил својот живот во борбата за слободата на Македонија.