Станислав Трофимов родился в Стерлитамаке (Башкирия). Окончил Оренбургский государственный институт искусств им. Леопольда и Мстислава Ростроповичей. В 2006–2007 годах был солистом Оренбургского муниципального камерного хора, стипендиатом губернатора Оренбургской области. Оперная карьера Станислава Трофимова началась в Челябинском театре оперы и балета им. М.И. Глинки, где он пел с 2008 по 2014 год, затем он был приглашён в Екатеринбургский театр оперы и балета, где был солистом в 2014–2016 годах.
В 2013 году Станислав Трофимов дебютировал в Большом театре России — в гала-концерте «Молодые голоса Большого», а годом позже исполнил на той же сцене партии Архиепископа в «Орлеанской деве», Пимена в «Борисе Годунове». На сцене Мариинского театра дебютировал в 2015 году — в партии Пимена. С 2016 года — cолист мариинской оперной труппы.
Репертуар в Мариинском театре:
Иван Сусанин («Жизнь за царя»)
Досифей («Хованщина»)
Борис Годунов, Пимен («Борис Годунов»)
Иван Грозный («Псковитянка»)
Варяжский гость («Садко»)
Василий Собакин («Царская невеста»)
Чуб («Ночь перед Рождеством»)
Князь Юрий Всеволодович («Сказание о невидимом граде Китеже и деве Февронии»)
Кочубей («Мазепа»)
Князь Гремин («Евгений Онегин»)
Архиепископ («Орлеанская дева»)
Мамыров, Кудьма («Чародейка»)
Король Рене («Иоланта»)
Старый цыган («Алеко»)
Священник («Леди Макбет Мценского уезда»)
Инквизитор («Огненный ангел»)
Раймонд Байдбент («Лючия ди Ламмермур»)
Феррандо («Трубадур»)
Джованни да Прочида («Сицилийская вечерня»)
Якопо Фиеско («Симон Бокканегра»)
Падре Гуардиано («Сила судьбы»)
Филипп II («Дон Карлос»)
Герцог Альвизе Бадоэро («Джоконда», концертное исполнение)
Даланд («Летучий голландец»)
Папа Климент VII («Бенвенуто Челлини»)
Линдорф, Коппелиус, доктор Миракль, Дапертутто («Сказки Гофмана»)
Старый иудей («Самсон и Далила»)
Нилаканта («Лакме»)
Выступал на премьере мариинского спектакля «Бенвенуто Челлини» (2021).
Также в репертуаре певца: Фарлаф («Руслан и Людмила»), Кончак («Князь Игорь»), Бартоло («Свадьба Фигаро»), Командор («Дон Жуан»), Мефистофель («Фауст» Гуно), Генрих Птицелов («Лоэнгрин»), Великий инквизитор («Дон Карлос»), Чезаре Анджелотти («Тоска») и другие партии.
Станислав Трофимов исполнял партию баса в Реквиеме Верди, Маленькой торжественной мессе Россини и Патетической оратории Свиридова.
Приглашённый солист Большого театра России, на сцене которого поёт в спектаклях «Борис Годунов» (Борис Годунов, Пимен), «Царская невеста» (Василий Собакин), «Садко» (Морской царь, Варяжский гость), «Катерина Измайлова» (Священник), «Каменный гость» (Лепорелло), «Орлеанская дева» (Архиепископ), в концертном исполнении оперы «Мазепа» (Кочубей).
Летом 2017 года Станислав Трофимов дебютировал на Зальцбургском фестивале — в постановке «Леди Макбет Мценского уезда» под руководством Мариса Янсонса — и на фестивале «Арена-ди-Верона», в опере «Набукко» (Захария). На Зальцбургском фестивале 2018 года пел в постановке «Пиковой дамы» и в концертном исполнении оперы «Искатели жемчуга».
В 2017 году был номинирован на премию «Золотой софит» за роль Джованни да Прочиды в мариинском спектакле «Сицилийская вечерня», в 2022-м — за партии Линдорфа, Коппелиуса, доктора Миракля и Дапертутто в мариинских «Сказках Гофмана».