Γεννήθηκε στην Ερμούπολη το 1964, από Δανή μητέρα και Έλληνα πατέρα. Αφού σπούδασε πιάνο στο Νέο Ωδείο Θεσσαλονίκης και Μουσικολογία στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, συνέχισε σπουδάζοντας Διευθυντής Ορχήστρας στην Ακαδημία Μουσικής της Βιέννης, από όπου αποφοίτησε με διακρίσεις. Παράλληλα παρακολούθησε σεμινάρια των Leonard Bernstein, Vaclav Neumann και Rolf Reuter, μεταξύ άλλων.

Μετά τα πρώτα του βήματα ως Βοηθός Μαέστρου και Διευθυντής Σπουδών στο Κρατικό Θέατρο του Μάινινγκεν, το 1996 ο Στέφανος Τσιαλής κέρδισε υποτροφία του Ιδρύματος Richard Wagner. Από το 1997 έως το 2004, διετέλεσε πρώτος Αρχιμουσικός της Φιλαρμονικής Ορχήστρας Δωματίου της Κεντρικής Γερμανίας, ενώ από το 2001 έως το 2004 υπήρξε μόνιμος προσκεκλημένος μαέστρος της Συμφωνικής Ορχήστρας του Βερολίνου. Στη συνέχεια επέστρεψε στο Κρατικό Θέατρο του Μάινινγκεν, όπου θήτευσε ως Αρχιμουσικός και αναπληρωτής Καλλιτεχνικός Διευθυντής από το 2005 έως το 2009. Από το 2009 μέχρι το 2013 διετέλεσε πρώτος Αρχιμουσικός και Καλλιτεχνικός Διευθυντής της Φιλαρμονικής Ορχήστρας της Θουριγγίας στο Γκότα, στην οποία υπήρξε μόνιμος προσκεκλημένος από το 2015 έως το 2019. Επίσης, διετέλεσε πρώτος Αρχιμουσικός και Καλλιτεχνικός Διευθυντής της Κρατικής Ορχήστρας Αθηνών από τον Μάιο του 2014 έως τον Σεπτέμβριο του 2020.