Архиепископ Угличский, викарий Ярославской епархии.
Родился в семье псаломщика. Окончил Полтавскую духовную семинарию в 1902.
С 1902 служил в Алеутско-Аляскинской епархии, занимался миссионерской деятельностью.
С 1 августа 1902 - учитель Уналашкинской миссионерской школы.
С 1 июля 1905 — учитель двухклассной миссионерской школы в городе Ситка.
25 сентября 1905 пострижен в монашество, с 2 октября 1905 — иеродиакон с причислением к Ситкинскому Архиерейскому дому. С 25 марта 1906 — иеромонах.
С 1 августа 1906 — настоятель Нугекского прихода и начальник Нугекской духовной миссии.
С 25 марта 1908 — преподаватель Священного Писания и основного богословия в Ситкинской духовной семинарии.
4 октября 1908 по состоянию здоровья освобождён от должности. Вернулся в Россию.
25 мая — 25 августа 1909 — помощник епархиального миссионера Владикавказской епархии.
С 1 сентября 1909 — духовник Александровской духовной семинарии (в городе Ардоне в Осетии), недолго исполнял обязанности инспектора семинарии. с освобождением от должности помощника епархиального миссионера.
С 13 апреля 1910 — наместник Могилёво-Братского монастыря.
С 23 июня 1910 — наместник Ярославского Толгского монастыря.
С 11 мая 1912 — игумен. В 1913 им была устроена сельскохозяйственная пчеловодческая школа с приютом для сирот, в которой за счет монастыря и благотворителей обучалось до 25 учеников. Во время Первой мировой войны учредил при монастыре лазарет для раненых.
С сентября 1915 — настоятель Угличского Алексеевского монастыря.
С 29 июня 1916 — архимандрит.
С 15 февраля 1920 — епископ Угличский, викарий Ярославской епархии. В июле 1922 был арестован, некоторое время находился в Ярославской тюрьме. С 1924 — архиепископ. В 1924 и 1925—1926 временно управлял Ярославской епархией. В первой половине 1920-х годов входил в число консервативных архиереев, группировавшихся вокруг настоятеля Свято-Данилова монастыря владыки Феодора (Поздеевского) — так называемых «даниловцев».
29 декабря 1926 вступил в должность Заместителя Патриаршего местоблюстителя, возглавив таким образом церковь. Это произошло после того, как были последовательно арестованы Патриарший местоблюститель митрополит Петр (Полянский), его Заместители митрополиты Сергий (Страгородский) и Иосиф (Петровых). Последний подписал завещание, согласно которому в случае его ареста права Заместителя передавались архиепископу Свердловскому Корнилию (Соболеву) или (в случае невозможности его приступить к своим обязанностям) архиепископу Астраханскому Фаддею (Успенскому), а если и тот не сможет принять дела — архиепископу Серафиму (Самойловичу).
Власти воспрепятствовали первым двум кандидатам возглавить церковь, и в обязанности Заместителя местоблюстителя вступил сравнительно малоизвестный владыка Серафим. В своём послании просил епископов до минимума сократить переписку и сношения с главой церкви и все дела, кроме принципиальных и общецерковных (как, например, избрание и хиротония во епископа), решать окончательно на местах. В то же время запретил в священнослужении архиепископа Томского Димитрия (Беликова), объявившего в своей епархии автокефалию.
В марте 1927 архиепископ Серафим был вызван ответственным сотрудником ГПУ Е. А. Тучковым в Москву и заключён во Внутреннюю тюрьму ГПУ. Через три дня освобожден и выслан обратно в Углич. Отверг попытки вмешательства властей в церковные дела и отклонил предложенный ими состав Синода. Отказался решать принципиальные вопросы без согласия находящихся в заключении старших иерархов. В апреле 1927 митрополит Сергий (Страгородский) был освобождён из заключения, и архиепископ Серафим сложил свои полномочия Заместителя местоблюстителя.
Вместе с правящим архиереем Ярославской епархии митрополитом Агафангелом (Преображенским), митрополитом Иосифом (Петровых) и двумя другими ярославскими викариями выступил против Декларации митрополита Сергия о сотрудничестве с властями. В подписанном ими обращении они выразили верность иерархическому подчинению митрополиту Петру и объявили о самостоятельном управлении Ярославской епархией. Владыка Серафим направил митрополиту Сергию личное письмо, в котором говорил о том, что Декларация лишает страдальцев за веру духовно-нравственного оправдания.
Арестован 17 февраля 1928 и выслан в Могилёв, находясь в заключении в 6 верстах от города в Буйничском Свято-Духовом монастыре. 11 апреля 1928 митрополит Сергий и его Синод приняли решение уволить архиепископа Серафима от управления Угличским викариатством. В мае 1928 ими же было принято решение предать его каноническому суду, запретить временно священнослужение в Ярославской и Московской епархиях и потребовать в месячный срок выразить послушание митрополиту Сергию и его Синоду. Существует информация, что в мае 1928 он примирился с митрополитом Сергием, однако, в любом случае, остался при своей позиции. По другим данным, владыка Серафим направил Заместителю местоблюстителя новое послание, повторяющее основные мысли предыдущего. В любом случае, назначений на церковные должности от митрополита Сергия он не принимал. Его дальнейшая судьба — постоянное пребывание в ссылке и лагерях — свидетельствует об отказе от тех компромиссов с властями, которые владыка Серафим считал недопустимыми.
В январе 1929 направил «Послание ко всей Церкви», в котором продолжал обличать политику митрополита Сергия в тяжком грехе «увлечения малодушных и немощных братий наших в новообновленчество». После издания этого документа в феврале (или марте) 1929 он был арестован в Могилёве и осужден на три года заключения в Соловецком лагере, где его постоянно посылали на тяжелые общие работы. Поднимая кирпичи на постройку двухэтажного здания, упал с лесов и переломал себе ребра, которые неудачно срослись, что сделало его инвалидом. Осенью 1931 переведен на материк (командировка «Новая биржа» около Май-Губы), где находился на инвалидных работах.
В марте 1932 отправлен в Коми-Зырянскую область. По воспоминаниям одного из современников, владыка «слабел телесно, но духом был тверд … Больной — Владыка Серафим часто вспоминался мне в скитаниях по тюрьмам и ссылкам, когда лишенный физического общения с верующими, я мысленно в молитве поминал его; мне представлялось его кротко улыбающееся изможденное лицо и, склонив в молитве голову, я словно чувствовал на ней его исхудалую, огрубевшую, покрытую ссадинами архипастырскую руку». Возглавил нелегальную церковь, тайно посвящал в священство и постригал в монашество.
В 1933 вновь был осужден к трём годам ссылки, которую отбывал в Архангельске. Примерно в 1934 им было написано ещё одно Послание, в котором митрополит Сергий (Страгородский) объявлялся запрещённым в священнослужении за свою антиканоническую деятельность, начиная с 1927. Для утверждения этого Послания в Архангельске состоялся «малый катакомбный собор», решения которого должны были стать основой для всех ссыльных епископов и духовенства. В 1934 вновь арестован по обвинению в создании новой «контрреволюционной организации сторонников истинно-православной церкви» и приговорён к пяти годам лишения свободы в лагере. Заключение отбывал в Кемеровском ИТЛ. В 1937 был арестован в лагере и расстрелян.
Причислен к лику святых Новомучеников и Исповедников Российских на Юбилейном Архиерейском Соборе Русской Православной Церкви в августе 2000 для общецерковного почитания.