Michaiła Szalina.
W październiku 1957 roku, w ramach czystki prowadzonej po dymisji marszałka Gieorgija Żukowa, przeszedł ponownie do służby w okręgach wojskowych. W 1962 został mianowany szefem sztabu wojsk lądowych, skąd w 1965 roku wrócił do Sztabu Generalnego. Powierzono mu ponownie funkcję szefa Zarządu Operacyjnego, a następnie w 1966 roku funkcję pierwszego zastępcy ministra obrony. Na tym stanowisku opracowywał plany interwencji w Czechosłowacji w 1968 roku. Przywrócony do rangi generała armii, bezpośrednio po sukcesie tej agresji został szefem Sztabu Zjednoczonego Dowództwa Wojsk Układu Warszawskiego, stanowisko to piastował aż do śmierci w 1976 roku. Pochowany na Cmentarzu Nowodziewiczym w MoskwieШтеменко Сергей Матвеевич (1907-1976).
Prace literackie Sztemienko napisał dwa dzieła z historii wojskowości; obie książki podlegały licznym zmianom w kolejnych wydaniach: Sztab generalny w czasie wojny (wyd. pol. 1969) Jeszcze o sztabie generalnym w czasie wojny (wyd. pol. 1976)