Stephan Waetzoldt war der Sohn des Kunsthistorikers Wilhelm Waetzoldt, der ebenfalls Generaldirektor der Staatlichen Museen zu Berlin war, und Enkel des Philologen Stephan Waetzoldt, Reformator des Mädchenschulwesens.
Waetzoldt besuchte das Französische Gymnasium in Berlin und legte das Abitur in Halle ab. Im Zuge des Zweiten Weltkrieges diente er als Soldat und geriet 1940 in englische Kriegsgefangenschaft. Nach seiner Entlassung nahm Waetzoldt das Studium der Kunstgeschichte, Klassischen Archäologie und Neueren Geschichte an den Universitäten Marburg und Hamburg auf. 1951 folgte die Promotion bei Wolfgang Schöne über den Maler Philipp Otto Runge. Von 1951 bis 1953 war er Stipendiat am Zentralinstitut für Kunstgeschichte in München. Von 1954 bis 1956 arbeitete Waetzoldt als Assistent an der Bibliotheca Hertziana in Rom.
Waetzoldt trat im Januar 1983 in den Ruhestand. Nach der Deutschen Wiedervereinigung lebte er mit seiner Frau Ingeborg, geb. Lübcke (1923–2015), in Kleinmachnow bei Berlin. Das Paar hatte drei Töchter und ruht gemeinsam auf dem Waldfriedhof Zehlendorf (Feld 002-301).
Veröffentlichungen (Auswahl)
Die Kopien des 17. Jahrhunderts nach Mosaiken und Wandmalereien in Rom (1964)
Tendenzen der Zwanziger Jahre (1977)
Meisterwerke deutscher Malerei des 19. Jahrhunderts (1981)
Deutsche Kunst aus dem Osten: Erwerbungen der Bundesrepublik Deutschland (1989)
Pläne und Wettbewerbe für Bauten auf der Berliner Museumsinsel 1873–1896 (1993)
Literatur
Wolfgang Kahlcke (Red.): Einblicke-Einsichten-Aussichten. Aus der Arbeit der Staatlichen Museen Preußischer Kulturbesitz in Berlin. Stephan Waetzoldt zum 60. Geburtstage (= Jahrbuch der Staatlichen Mussen preußischer Kulturbesitz Sonderband; 1). Gebr. Mann Verlag, Berlin 1983, ISBN 3-7861-1368-8.
Joachim Brandt: Die Bibliotheken der Staatlichen Museen zu Berlin – Preußischer Kulturbesitz. Berlin 2000, S. 46ff. (Volltext).