После окончания Императорского Пажеского корпуса участвовал в Балканской войне 1876-77 годов. По возвращении с фронта в Петербург познакомился с праведным Иоанном Кронштадтским и стал его духовным чадом.
В 1879 году Чичагов сочетался благочестивым христианским браком с Н.Н. Дохтуровой. В 1891 году вышел в отставку с воинской службы и в 1893 году по благословению Иоанна Кронштадтского принял священнический сан. Служил в разных храмах Москвы. В 1895 году умерла его жена. В это время он начал работать над «Летописью Серафимо-Дивеевского монастыря» и в 1898 году принял монашеский постриг с именем Серафим.
Вскоре Серафим был назначен настоятелем Суздальского Спасо-Евфимиевского монастыря. В 1903 году по составленному им представлению, и при активном содействии императора Николая II, был прославлен преподобный Серафим Саровский. В это же время он составил акафист преподобному.
В 1905 году Серафим — епископ Сухумский. С 1906 по 1912 годы он был архиепископом Орловским, Кишиневским и Тверским. Участвовал в Поместном соборе 1917-1918 годов, где возглавлял отдел «Монастыри и монашество». В 1917 году владыка Серафим был изгнан обновленцами со своей кафедры. Патриарх Тихон назначил его в Варшаву, но он так и не прибыл на место служения в связи с происходившими там боевыми действиями.
В 1921 году уже в сане митрополита Серафим был сослан в Архангельскую область. Несколько лет прожил в Воскресенском Федоровском монастыре под Шуей. Через семь лет был возвращен к делам Церкви и назначен на Ленинградскую кафедру. В 1933 году был уволен на покой и жил последние годы под Москвой. В 1937 году его арестовали и на носилках доставили в Таганскую тюрьму.
11 декабря того же года Серафим был расстрелян на полигоне в Бутово под Москвой. Владыка писал иконы. Чудесный образ Спасителя его работы находится в московском храме Илии пророка.