Семён Долидзе родился 24 января (6 февраля) 1903 года в городе Озургети, ныне - в Грузии.
В 1925 году окончил историко-филологический факультет Тифлисского университета.
С 1925 года - организатор отдела кинохроники, режиссёр игрового, документального и анимационного кино АО «Госкинопром Грузии» (позже Тифлисская киностудия, ныне - «Грузия-фильм»).
В 1963 году избирался первым секретарем правления Союза кинематографистов Грузии.
Долидзе - автор пьесы «Орлиное гнездо» (1947 год), а также рассказов и стихов. Писал сценарии как к своим фильмам, так и для фильмов других режиссёров.
Член ВКП(б) с 1941 года. Избирался депутатом ВС Грузинской ССР 4 созыва.
Умер 17 июля 1983 года в Тбилиси (по другим источникам - 17 июня). Похоронен в Дидубийском пантеоне.