Священномученик Сергий родился 6 июня 1882 года в деревне Баньки Московской губернии, в семье художника по тканям Ивана Голощапова. Детей было пятеро, отец часто болел и оставался без работы, и семья жила бедно. Вскоре после рождения младшего сына они перебрались в село Алексеевское на тогдашней окраине Москвы. Мальчика отдали в Заиконоспасское духовное училище, где обучение было бесплатным, затем он поступил в Московскую духовную семинарию — и там ему довелось прислуживать в алтаре праведному Иоанну Кронштадтскому, о котором он потом написал очерк.

В 1904 году Сергей Иванович поступил в Московскую духовную академию, окончил её в 1908 году и был оставлен профессорским стипендиатом. Он защитил кандидатскую работу «Божественность христианства», преподавал философию, логику и психологию в семинарии в Сергиевом Посаде и собирался посвятить жизнь науке. Священником он тогда становиться не хотел: положение Церкви в государстве казалось ему несвободным, о чём он прямо сказал и на допросе много лет спустя. К 1916 году у него вышло больше двадцати статей и очерков в церковной печати; тогда же он подал магистерскую диссертацию, но защитить её не пришлось.

После 1917 года семинария закрылась, семью выселили из казённой квартиры, и они оказались в комнате коммуналки без отопления и света, где печку топили сначала мебелью, а потом книгами. Сергей Иванович работал делопроизводителем на Поместном Соборе и там познакомился с Патриархом Тихоном, преподавал русский язык и литературу в школе, где и учителя, и ученики падали в голодные обмороки. Именно гонения и общее страдание привели его к решению принять сан — окончательно оно утвердилось после беседы с Патриархом. В феврале 1920 года его рукоположили во диакона, в мае — во священника и назначили настоятелем храма святителя Николая в Покровском. Он завёл при храме нечто вроде школы, где объяснял прихожанам Писание и церковные службы и учил пению, а в 1921 году был возведён в сан протоиерея.

В 1926 году отца Сергия назначили настоятелем храма Святой Троицы в Никитниках в центре Москвы. Основное помещение было закрыто, служили в подклети, в приделе Грузинской иконы Божией Матери, — и первой его заботой стало восстановить полный богослужебный устав, так что службы шли как в монастыре. Позже были ссылка в Мезень, где он с женой кормился уроками и продажей бумажных цветов, жизнь в Муроме и наконец Можайск, переполненный такими же вернувшимися из лагерей людьми. Работы там не было, здоровье ухудшалось, но в крохотной комнате отец Сергий устроил маленький алтарь и служил утром и вечером, поддерживая всех, кто к нему обращался.

Его арестовали 7 декабря 1937 года прямо во время всенощной в этой комнате. На допросе он отвечал, что нигде не работал, давал уроки, а церковные вещи собирал всю жизнь из интереса к их художественной стороне; вины за собой не признал. 16 декабря тройка НКВД вынесла смертный приговор. Отца Сергия расстреляли 19 декабря 1937 года; похоронили его на Бутовском полигоне, в общей могиле, оставшейся безвестной.