Sergio (en el mundo Dmitri Nikoláyevich Voskresenski) nació el 26 de octubre de 1897 en Moscú en una familia de sacerdote. Desde niño sirvió en la iglesia y recibió educación en la Escuela Teológica de Moscú y en el seminario. Luego ingresó a la Academia Teológica de Moscú, pero no pudo terminarla debido al cierre. En 1918 y 1922 trabajó en cargos civiles. En 1920 ingresó a la facultad de historia y filosofía de la Universidad de Moscú, pero en 1923 fue expulsado y arrestado por actividades anticomunistas. A principios de la década de 1920 se convirtió en ipodiácono del arzobispo Teodoro (Pozdeyevsky). En 1925 tomó los votos monásticos con el nombre de Sergio en el Monasterio de San Daniel y pronto fue ordenado como hierodiácono y luego como ieromonje. Gracias a sus habilidades administrativas, a menudo defendía los derechos del monasterio en diversas instituciones. En 1930 se convirtió en el rector de la catedral en Orekhovo-Zuyevo y asistente del sustituto del Patriarca Metropolitano Sergio (Stragorodsky).

Desde 1931 editó la "Revista del Patriarcado de Moscú". En 1932-1933 fue rector de la iglesia de la Resurrección en Sokolniki, y el 29 de octubre de 1933 se convirtió en obispo de Kolomna. Desde 1934 hasta 1936 sirvió como obispo de Bronnitsy, y desde 1936, obispo de Dmitrov. En 1937 fue elevado al rango de arzobispo y se convirtió en el administrador de los asuntos del Patriarcado de Moscú. A finales de 1940, tras la anexión de los Estados Bálticos a la URSS, fue enviado allí para resolver cuestiones eclesiásticas. Tras la muerte del metropolitano Eleutherius en 1941, se convirtió en metropolitano de Lituania y exarca de los Estados Bálticos.

Durante la Segunda Guerra Mundial, en el período de ocupación alemana, Sergio permaneció en Riga. Inicialmente estuvo bajo arresto domiciliario, pero pronto obtuvo libertad de movimiento. Adoptó una posición anticomunista y se opuso a la cisma eclesiástica, convenciendo a las autoridades de ocupación de mantener el exarcado en comunión canónica con el Patriarcado de Moscú. En julio de 1941, por su iniciativa, se creó la Misión Ortodoxa Interna en Letonia y Lituania, y en agosto, la Misión Ortodoxa de Pskov. Estas misiones se encargaron de la restauración de iglesias y del cuidado espiritual de la población en los territorios ocupados.

El 28 de abril de 1944, Sergio fue asesinado en el camino de Vilna a Riga. Según una versión, fue asesinado por agentes de la SD debido a su negativa a reconocer las elecciones del Patriarca de Moscú como no canónicas y por sus declaraciones antialemanas. Según otra versión, los asesinos eran partisanos disfrazados.

En los recuerdos de A. Gerich se describe la despedida del Obispo y su entierro en el cementerio de Pokrov en Riga. El Obispo fue llevado a la iglesia por la tarde, y su ataúd fue llevado al templo, donde se celebró una panikhida. El funeral tuvo lugar el 4 de mayo, y la iglesia estaba llena de personas que vinieron a despedirse. La procesión fue acompañada por soldados, y el Obispo fue enterrado junto al arzobispo letón Juan (Pommer), también víctima por su fe.