Сергий (в миру Дмитрий Николаевич Воскресенский) родился 26 октября 1897 года в Москве в семье священника. С детства он прислуживал в храме и получил образование в Московском Духовном училище и семинарии. Затем поступил в Московскую Духовную академию, но не смог ее окончить из-за закрытия. В 1918 и 1922 годах работал на гражданских должностях. В 1920 году поступил на историко-философский факультет Московского университета, но в 1923 году был исключен и арестован за антисоветскую деятельность. В начале 1920-х годов стал иподиаконом архиепископа Феодора (Поздеевского). В 1925 году принял монашество с именем Сергий в Свято-Даниловом монастыре и вскоре был рукоположен в иеродиакона, а затем в иеромонаха. Благодаря своим административным способностям, часто защищал права монастыря в различных учреждениях. В 1930 году стал настоятелем собора в Орехово-Зуево и помощником заместителя Местоблюстителя Патриаршего Престола митрополита Сергия (Страгородского).

С 1931 года редактировал «Журнал Московской Патриархии». В 1932-1933 годах был настоятелем храма Воскресения в Сокольниках, а 29 октября 1933 года стал епископом Коломенским. С 1934 по 1936 годы служил епископом Бронницким, а с 1936 года, епископом Дмитровским. В 1937 году был возведен в сан архиепископа и стал управляющим делами Московской Патриархии. В конце 1940 года, после присоединения Прибалтики к СССР, был направлен туда для урегулирования церковных вопросов. После смерти митрополита Елевферия в 1941 году стал митрополитом Литовским и экзархом Прибалтики.

Во время Второй мировой войны, в период немецкой оккупации, Сергий оставался в Риге. Первоначально находился под домашним арестом, но вскоре получил свободу передвижения. Он занял антикоммунистическую позицию и противостоял церковной схизме, убеждая оккупационные власти сохранить экзархат в канонической связи с Московской Патриархией. В июле 1941 года по его инициативе была создана Внутренняя Православная миссия в Латвии и Литве, а в августе, Псковская Православная миссия. Эти миссии занимались восстановлением храмов и духовным окормлением населения на оккупированных территориях.

28 апреля 1944 года Сергий был убит по дороге из Вильнюса в Ригу. По одной версии, его убили агенты СД из-за отказа признать неканоничными выборы Московского Патриарха и антинемецких высказываний. По другой версии, убийцами были переодетые партизаны.

В воспоминаниях А. Герича описывается прощание с Владыкой и его погребение на рижском Покровском кладбище. Владыку привезли в церковь вечером, и его гроб внесли в храм, где служили панихиду. Отпевание состоялось 4 мая, и церковь была заполнена людьми, пришедшими проститься. Процессия сопровождалась солдатами, и Владыку похоронили рядом с архиепископом Латвийским Иоанном (Поммером), также пострадавшим за веру.