Родился 9 июня 1856 года в семье знаменитого адмирала Чичагова, героя войны 1812 года. Его учеба проходила вначале в 1-й Санкт-Петербургской классической гимназии, затем — в Пажеском корпусе, самом аристократическом учебном заведении России. После окончания корпуса в 1874 году Чичагов зачислен на службу в гвардейскую артиллерийскую бригаду Преображенского полка.
В 1878 году Л. М. Чичагов познакомился с о. Иоанном Кронштадтским и стал его духовным сыном. В 1879 году Леонид Михайлович женился на Наталии Николаевне Дохтуровой, внучатой племяннице Д. С. Дохтурова, героя Отечественной войны 1812 года.
Военная карьера не удовлетворяла Л. М. Чичагова. В 1891 году, к удивлению всех, он, состоя адъютантом при великом князе Михаиле Николаевиче, выходит в отставку в чине полковника, избрав путь священства.28 февраля 1893 года Л. М. Чичагов рукоположен в сан священника в Кремлевском Успенском кафедральном соборе и назначен в Кремлевскую синодальную церковь Двунадесяти Апостолов. В 1895 году отец Леонид овдовел.Он принял монашество и был приписан к Свято-Троицкой Сергиевой лавре, в 1898 году пострижен в мантию с именем Серафим.
отцу Серафиму была преподана духовная поддержка через одну из духовных дочерей — Наталью Петровну Киреевскую. Вдова русского православного философа — орловца Ивана Васильевича Киреевского.
В 1899 году иеромонах Серафим назначен настоятелем Суздальского Спасо-Евфимиева монастыря. В том же году он возведен в сан архимандрита и назначен благочинным монастырей Владимирской епархии.
Архимандрит Серафим составил краткое житие Преподобного, летопись Серафимо-Дивеевского монастыря, а также акафист преподобному Серафиму.
14 февраля 1904 года он был назначен настоятелем одной из семи ставропигиальных обителей — Воскресенского Ново-Иерусалимского монастыря.
28 апреля 1905 в Успенском соборе Московского Кремля была совершена хиротония архимандрита
Серафима в епископа Сухумского. В Грузии новый владыка столкнулся с грозной ситуацией. Революция 1905 года всколыхнула волну грузинского национализма, и епископ Серафим включился в борьбу с ней. Но прослужил здесь недолго. 6 февраля 1906 года святитель переведен на Орловскую кафедру.
На Орловщине владыка Серафим с необычным рвением начал возрождать и устраивать церковную жизнь в приходах. Он утверждал, что в их обязанности входила организация пастырско-литургической и административно-хозяйственной жизни, решение духовно-просветительских задач, устройство больниц, школ, столовых и богаделен.
«Духовное возрождение России возможно только тем путем, каким совершалось ее духовное рождение. А именно: необходимо вернуться к церковно-общественной жизни древнерусского прихода, чтобы приходская община единодушно занималась не только просвещением, благотворительностью, миссионерством, но и нравственностью своих сочленов, восстановлением прав старших над младшими, родителей над детьми, воспитанием и руководством молодого поколения».
О любви к владыке разных слоев населения, особенно интеллигенции, свидетельствует то, что в Орловской областной публичной библиотеке имени И. А. Бунина сохранилась книга И. Белоруссова «Дательный самостоятельный падеж в памятниках церковнославянской и древнерусской письменности» (Варшава, 1899 год) с автографом: «Его Преосвященству, Высокочтимому Архипастырю Серафиму почтительнейший автор». Значение епископа Серафима в Церкви неуклонно росло, что показало назначение его в 1907 году присутствующим членом Священного Синода.
В 1908 году состоялось назначение в Кишиневскую епархию.
В 1912 году архиепископ Серафим был направлен к месту очередного служения в Тверскую епархию.
летом 1917 года архиепископ Серафим был избран членом Поместного Собора. Он возглавил отдел «Монастыри и монашество».
патриарх Тихон за несколько дней до роспуска Поместного Собора 17 сентября 1918 года возвел владыку Серафима в сан митрополита и успел назначить его на Варшавскую и Привисленскую кафедру — митрополитом Варшавским и всея Польши, которая была свободна от большевиков. Но власти не дали ему возможности выехать в Польшу. До конца 1920 года владыка находился в Черниговском скиту Троице-Сергиевой лавры.
21 сентября 1921 года владыку арестовали. По просьбе дочерей 16 января его, тяжело больного, выпустили из Таганской тюрьмы. Он сразу включился в деятельность Священного Синода.
25 апреля 1922 года больной митрополит приговаривается к ссылке в Архангельскую область. Возвратившись в Москву, владыка общается с братией Свято-Данилова монастыря, позже поселяется в Воскресенский Федоровский монастырь, под Шуей Владимирской области. Здесь он прожил еще два года.
В 1927 году владыка признал власть митрополита Сергия (Страгородского). В конце 1927 года митрополит покидает обитель, чтобы принять участие в деятельности Временного Патриаршего Священного Синода. В феврале 1928 владыка назначается управляющим Ленинградской епархией, где царило обновленческое движение. В 1933 году 77-летний владыка был уже тяжело болен. Над ним опять висела угроза ареста. 24 октября, отслужив в Спасо-Преображенском соборе последнюю в родном городе литургию, митрополит Серафим был отправлен на покой.
С 1934 года владыка жил на даче близ станции Удельная Казанской железной дороги.
Наступил роковой 1937 год. В ноябре 82-летнего митрополит был доставлен в Таганскую тюрьму.
11 декабря 1937 г. митрополит Серафим принял мученический венец и был похоронен в подмосковном Бутово. 10 ноября 1988 года митрополит Серафим (Чичагов) реабилитирован.