S. Heilbronner a étudié la biologie, avec une spécialisation en microbiologie et immunologie, à l'Université de Tübingen en Allemagne, et a obtenu son doctorat portant sur le Staphylococcus lugdunensis au Trinity College de Dublin en Irlande. Il est ensuite retourné à l'Université de Tübingen en tant que chercheur postdoctoral et chef de groupe. En 2023, il a été nommé professeur de microbiologie à l'Université Ludwig Maximilian de Munich, en Allemagne. S. Heilbronner étudie les principes moléculaires de la virulence staphylococcique et de la colonisation de l'hôte, en se concentrant principalement sur les interactions nutritionnelles entre l'agent pathogène et l'hôte ou le microbiote endogène dans la cavité nasale.