Семен Лилеев был сыном дьякона из Александровского уезда Владимирской губернии. В 1887 году, 14-летним, Семен окончил Переславское духовное училище и поступил в Вифанскую духовную семинарию. В 1893 году окончил ее и пять лет работал учителем в родном селе Малом Алексине в земской начальной школе.
В 1898 году Симеон Лилеев рукоположен во священника к Никольскому храму в селе Дерюзино недалеко от города Сергиева Посада Московской губернии. В 1904 году отца Симеона перевели в Покровский храм в селе Заболотье, где он и прослужил до 1936 года. За многолетнее служение отец Симеон был возведен в сан протоиерея.
В 1936 году безбожные власти закрыли Покровский храм. Летом 1937 года отец Симеон нигде не служил и поселился в деревне Копалово Константиновского района Московской области. Здоровье его ухудшилось, он стремительно терял зрение.
В сентябре 1937 года власти приняли решение об аресте отца Симеона. 11 сентября Константиновское районное отделение НКВД арестовало протоиерея Симеона, и он был заключен в Загорскую тюрьму.
Для дачи свидетельских показаний 15 сентября был вызван 32-летний секретарь Константиновского районного исполнительного комитета, который сказал: «Мне известно, что в 1936 году при закрытии по постановлению ВЦИК заболотской церкви поп Лилеев активно сопротивлялся против закрытия церкви, не давал комиссии по закрытию церкви ключи от последней и одновременно разослал нарочных по окрестным деревням с целью организации восстания в селе Заболотье. После закрытия церкви в период 1936–1937 года организовал вокруг себя актив церковников, вел систематическую работу, организовывая массы на борьбу за открытие церкви путем созыва совещаний указанной группы, написания различных ходатайств перед вышестоящими организациями, а также 12 июля 1937 года организовал в селе Заболотье без соответствующего на это разрешения властей собрание верующих 13 деревень, на каковое явилось более ста человек и требовали перед председателем Заболотского сельсовета возвращения ключей и открытия церкви...»
— Обвиняемый Лилеев, признаете ли вы себя виновным в распространении гнусной клеветы против вождя партии, проведении антисоветской агитации и организации масс на борьбу за открытие церкви? — спросил следователь.
— Виновным себя признаю лишь в помощи верующим заболотьевской церкви в работе по ее открытию путем писания мною различных ходатайств в вышестоящие организации об открытии церкви... в остальном предъявленном мне обвинении я виновным себя не признаю.
10 октября 1937 года тройка НКВД приговорила отца Симеона к расстрелу. Протоиерей Симеон Лилеев был расстрелян 13 октября 1937 года на полигоне Бутово.
