В 1977 году провел особо сложное укрепление уникальной иконы, принадлежащей кругу Андрея Рублева «Богоматерь Умиление Владимирская» из собрания В. А. Прохорова, доска которой была основательно разрушена жуком-точильщиком. Позже выполнил раскрытие авторской живописи на этой работе, освободив ее от грубых поздних записей.

С середины 1970-х годов начинает активно использовать в работе данные технологических исследований произведений - рентгенографирование, съемка в инфракрасном спектре излучения, макросъемка с микроскопа.

Во второй половине 1970-х годов основным методом работы при раскрытии авторской живописи на произведениях древнерусской живописи становится для него работа под микроскопом микроинструментами без использования растворителей и компрессов.

Выполнил технологическое исследование и реставрацию таких шедевров древнерусского искусства, как «Богоматерь на престоле со святыми Николаем и апостолом Климентом» (ок. 1276 г.) , «Богоматерь Одигитрия (Торопецкая)» (первая половина XIV в.), «Святой Николай, с житием» из с. Виделебье. 

Главной и особенно трудоемкой работой стало раскрытие одного из наиболее значительного памятника древнерусского искусства – иконы «Борис и Глеб» из собрания Н. П. Лихачева (середина XIV в.). Реставрация проводилась под контролем специальной комиссии Министерства культуры РФ, сопровождалась обширными технологическими исследованиями и подробной фотодокументацией, фиксирующей поэтапно весь процесс работы. Общий объем иллюстративного материала составил более двухсот черно-белых и почти столько же цветных фотоснимков. Были выполнены схемы утрат авторской живописи и схемы-реконструкции отдельных фрагментов с привлечением аналогий. На протяжении восьми лет (1979–1987) раскрытие велось предельно осторожно, с сохранением позднейших прописок на всех участках утрат первоначальной живописи. В результате напряженного труда удалось выявить сложную, тонко нюансированную пластическую разработку форм первоначальной живописи с обилием драгоценной орнаментики, практически скрытые прежде под слоями обширных загрязнений и «антикварного» поновления начала ХХ века.

Столь же объемной стала и реставрация иконы «Богоматерь на престоле со святыми Николаем и апостолом Климентом». На отдельных участках здесь было обнаружено до восьми слоев позднейших записей с повышенной жесткостью. Требовалось идентифицировать те записи, состав пигментов которых был практически аналогичен авторскому. Раскрытие осложнялось еще одной проблемой: наличием в первоначальной живописи желтого лака, проложенного по грунту. Он кололся при малейшем усилии и не допускал использования растворителей. Поэтому расчистка производилась практически «всухую», с минимальным использованием растворителя, а также исключительно под микроскопом. В итоге была раскрыта авторская живопись, словно «подсвеченная» желтым лаком, особенно хорошо сохранившаяся на ликах Богоматери и Младенца Христа.

Работы, отреставрированные С.И. Голубевым, участвовали в таких выставках Русского музея, как «Дионисий и искусство Москвы XV–XVI столетий» (1976); «Русская живопись XVII–XVIII веков» (1977); «Выставка работ Отдела реставрации Государственного Русского музея» (1977); «Выставка новых поступлений» (1978); «Выставка одного памятника. Икона “Борис и Глеб” в собрании Государственного Русского музея. Исследования. Реставрация» (1987); «Искусство строгановских мастеров» (1987); «Побеждая время… Реставрация в Русском музее» (1998), «Религиозный Петербург» (2004).

Решением Комиссии по аттестации реставраторов Министерства культуры СССР была присвоена квалификация художника-реставратора высшей категории по станковой древнерусской живописи.

Заслуженный работник культуры РФ, член рабочей группы Государственной Комиссии по аттестации реставраторов Министерства культуры РФ, член Союза художников РФ.

Скончался 23 марта 2008 года в Санкт-Петербурге.