Семен Чернухин — крестьянский сын из села Семеновка Бузулукского уезда Самарской губернии. Получил начальное образование. В 1900 году поступил послушником в Свято-Данилов монастырь в Москве.
15 мая 1910 года 31-летний Семен Чернухин был пострижен в мантию с именем Сергий и был поставлен на клиросное послушание. В 1911 году был рукоположен во иеродиакона. В 1915 году — во иеромонаха. В 1923 году был возведен в сан игумена и служил в Троицком соборе и церкви Покрова Божией Матери Данилова монастыря.
В 1930 году, после закрытия монастыря, состоял сверхштатным священником в храме Воскресения Словущего рядом с обителью. В декабре 1930 года в Москве прошли массовые аресты духовенства и монашествующих. 28 декабря сотрудники ОГПУ провели обыск в квартире, где жил игумен Сергий.
13 января 1931 года отец Сергий был допрошен. Основной вопрос следователя был об отношении священника к советской власти. Не отрицая того, что в «настоящее время церковь переживает большие гонения», отец Сергий, однако, заметил, что все это посылается за наши грехи, а насчет власти-то всякая власть от Бога, и ей нужно подчиняться. До приговора оставался на свободе под подписку о невыезде. 8 февраля 1931 года по обвинению «антисоветская агитация» был приговорен к трем годам ссылки в Северный край. Сначала был отправлен этапом в Архангельск, затем в небольшой городок Пинегу, а оттуда — в село Кулой Пинежского района, где прожил до окончания срока ссылки.
28 февраля 1934 года игумен Сергий возвратился в Москву, но здесь ему жить, как бывшему в ссылке, не разрешили, и он поселился в Кашире. После того как был назначен служить в Никольскую церковь в селе Никольское-Головинское Шаховского района Московской области, переехал туда. В Никольской церкви отец Сергий служил до наступления массовых арестов в 1937 года.
24 и 25 ноября 1937 года против него свидетелями обвинения выступили к тому времени бывший и занявший эту должность вслед за ним председатели сельсовета. Они утверждали, что игумен Сергий отказался подписываться на заем и говорил: «Отвяжитесь вы от меня, ироды, не буду я платить советской власти ни одной копейки. Советская власть у нас последние доходы отбирает, не разрешает нам ходить по приходу, обдирает разными налогами, и помогать мне советской власти совершенно не за что, так как кроме надругательства над духовенством я от нее ничего хорошего не видел».
1 декабря 1937 года был арестован, заключен в волоколамскую тюрьму и на следующий день допрошен. Следователь заявил, будто следствию известно, что священник вел среди населения контрреволюционную агитацию.
— Никакой контрреволюционной агитации против советской власти и против проводимых мероприятий партии и советской власти я не вел.
— Следствию известно, что весной 1937 года вы вели контрреволюционную агитацию против мероприятий партии и советской власти в части реализации государственных займов.
— Никакой контрреволюционной агитации против реализации займов я нигде и никогда не вел.
3 декабря 1937 года, по обвинению «кулацкая агитация против власти и ее постановлений, отказ платить за облигации гос. займа» тройка НКВД приговорила его к десяти годам заключения в исправительно-трудовом лагере.
5 февраля 1938 года отец Сергий прибыл с этапом в исправительно-трудовой лагерь в Амурской области.
30 декабря 1940 года был этапирован в Бушуйский лагерь в той же области, 1 марта 1941 года — в Свободненский лагерь.
9 ноября 1942 года скончался в Свободненском исправительно-трудовом лагере Амурской области и был погребен в безвестной могиле.
