На свет он появился 26 сентября 1883 года в подмосковном селе Шубино Бронницкого уезда — в доме священника Михаила Константиновича Соловьёва и его супруги Екатерины Дмитриевны. Детей у них было десять, и все сыновья в разные годы окончили Московскую духовную семинарию.

Отец служил в местной Успенской церкви с 1876 года и остался при ней до конца жизни. Храм этот построили в 1794 году на крестьянские деньги; трудами отца Михаила его расписали и поставили иконостасы в боковых приделах. Главной святыней была чудотворная икона Божией Матери «Плакущая», прославившаяся исцелениями во время холеры 1848 года; с тех пор каждый год 14 июня здесь служили всенощное бдение, а назавтра литургию с крестным ходом и водосвятием. Чтили в храме и образ Спаса Оплечного, и икону святителя Феодосия Черниговского, в которую были вложены частица его ризы и ленты, на которой несли его гроб. С 1893 года отец Михаил был благочинным уезда.

Сын пошёл той же дорогой: Донское духовное училище, затем в 1906 году Московская духовная семинария. Его определили учителем в двухклассную школу при Николо-Угрешском монастыре, где он заодно был законоучителем братии. Вскоре женился, родилась дочь. 26 августа 1910 года митрополит Московский Владимир определил Сергея Михайловича священником к тому самому Успенскому храму в Шубине, а 17 октября епископ Трифон рукоположил его. Там он и прослужил всю жизнь.

До начала гонений отец Сергий преподавал в церковноприходской и земской школах. К 1923 году в приход входили Шубино и несколько окрестных деревень — тысяча триста сорок человек; в том же году его назначили благочинным четвёртого округа Бронницкого уезда. К этому времени умерла супруга, и на его руках осталась десятилетняя дочь. В конце двадцатых Успенскую церковь пытались закрыть, но священнику и прихожанам удалось её отстоять.

В конце тридцатых власти стали собирать материал для ареста. 21 января 1938 года следователь допросил лжесвидетеля, 26 января отца Сергия арестовали и отвезли в коломенскую тюрьму. На допросе 31 января он наотрез отказался признать себя виновным в антисоветской деятельности. 11 февраля тройка НКВД вынесла смертный приговор. Священника Сергия Соловьёва расстреляли 17 февраля 1938 года и похоронили в общей безвестной могиле на полигоне Бутово.

Священномучеников на иконах принято писать в фелони и епитрахили, с крестом в правой руке и Евангелием в левой.