Benzer, Sohn der 1910 nach New York eingewanderten jüdisch-polnischen Familie „Sochaczew“, wurde in der South Bronx geboren und wuchs in Bensonhurst, New York, auf. Er studierte Physik am Brooklyn College und an der Purdue University. Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete er am Lehrstuhl von Karl Lark-Horovitz (1892–1958) an einem Radarprojekt.
1947 absolvierte er seinen PhD an der Purdue University im Bereich der Kondensierten Materie. 1947 wurde er Professor an der Purdue University. Angeregt durch das Werk von Erwin Schrödinger„Was ist Leben? – Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet.“ wechselte Benzer frühzeitig in die Biologie und Biophysik und besuchte Lehrveranstaltungen von Max Delbrück am Cold Spring Harbor Laboratory.
1961 erfolgte die Ernennung zum Stuart Distinguished Professor of Biophysics an der Purdue University. 1966 war er im Forschungslabor von Roger Sperry tätig.
1967 wurde er Professor der Fakultät für Biologie am Caltech. Er war von 1975 bis 1992 James G. Boswell Professor of Neuroscience am California Institute of Technology. Nach seiner Emeritierung 1992 war er bis zu seinem Tod weiterhin an der Universität tätig.
Seine ersten wichtigen Beiträge leistete Benzer im Bereich der Halbleiterphysik, indem es ihm gelang, zuverlässige Gleichrichter auf Germanium-Basis, dem damals führenden Halbleitermaterial, das z. B. in Radargeräten Anwendung fand, herzustellen. Er zeigte, dass nach Zugabe von Spuren von Zinn die Germaniumkristalle den praktisch relevanten Spannungen von >100 V Stand hielten. Auf diese Entwicklung erhielt er mehrere Patente, die nach dem Krieg in der industriellen Praxis genutzt wurden. Die später mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Entwicklung des ersten Transistors durch Walter Brattain, John Bardeen und William Bradford Shockley benutzte die von Benzer entdeckten Eigenschaften von Germanium.[2]
Yadin Dudai: Seymour Benzer (1921–2007). In: Neuron. Band 57, 2008, S. 24–26. PDF
Ralph J. Greenspan: Seymour Benzer 1921–2007. In: National Academy of Sciences (Hrsg.): Biographical Memoirs. 2009 (nasonline.org [PDF]). (auch erschienen in: * Ralph J. Greenspan: Seymour Benzer 1921–2007. In: Biogr. Mems Fell. R. Soc. Band58, 2012, S.23–32 (royalsocietypublishing.org [PDF]).)
William A Harris: Seymour Benzer 1921–2007 The Man Who Took Us from Genes to Behaviour. In: PLOS Biology. 12. Februar 2008, doi:10.1371/journal.pbio.0060041.
Frederic L. Holmes, William C. Summers: Reconceiving the gene: Seymour Benzer´s adventures in phage genetics. Yale University Press, 2006, JSTOR:j.ctt1npmgk (Inhaltsverzeichnis mit Abstrakts bei JSTOR).