Будущий священномученик появился на свет 5 июля 1886 года в Горбасьеве — селе Клинского уезда тогдашней Московской губернии. Отец его, Пётр Гусев, был священником. В 1906 году Сергей окончил епархиальное училище иконописания, а со следующего года учительствовал в церковноприходской школе.

В 1914 году его взяли на фронт, в 1918 году мобилизовали в Красную армию, где он служил на Кавказе начальником банно-прачечного отряда. Демобилизовавшись в 1921 году, Сергей Петрович стал псаломщиком Троицкой церкви села Бирево Клинского района, а 19 марта 1922 года был рукоположен во диакона к тому же храму. В 1927 году диакона Сергия перевели в Воскресенскую церковь Николо-Железовского погоста, а 24 сентября 1934 года рукоположили там же во священника.

Осенью 1937 года сотрудники НКВД начали собирать материалы для ареста. Свидетелей вызывали и записывали за ними нужные показания; одного из них, местного представителя власти, который почти не знал священника и ничего не мог о нём сказать, следователь сам заполнил протокол и прочитал вслух, а когда тот не согласился, ему «убедительно» объяснили, что подписать всё же нужно.

8 октября 1937 года отца Сергия арестовали, отвезли в Таганскую тюрьму в Москву и пять дней подряд допрашивали. Разговор шёл по кругу: следователь объявлял, что священник изобличён, зачитывал показания свидетеля, требовал признать вину, — а отец Сергий каждый раз отвечал, что никакой контрреволюционной деятельности не вёл, показания отрицает и виновным себя не признаёт.

13 октября следствие закончили, 25 октября тройка НКВД вынесла смертный приговор. Отца Сергия расстреляли 31 октября 1937 года; похоронили его на Бутовском полигоне под Москвой, в общей могиле, оставшейся безвестной. Новомучеников-иереев принято писать в фелони с наперсным крестом, с крестом или Евангелием в руках.