Мученик Сергий не был ни священником, ни монахом — обычный московский мирянин. Сергей Фёдорович Тихомиров родился в 1865 году в Москве, в семье купца второй гильдии. Учился он в церковноприходской школе, а потом, по примеру отца, занялся торговлей. В 1910 году они с женой переехали с Арбата на Большую Дорогомиловскую улицу и поселились напротив Богоявленского храма; с тех пор Сергей Фёдорович был его постоянным прихожанином.

Весной 1922 года на Церковь обрушилось новое гонение. Поводом должно было послужить сопротивление изъятию церковных ценностей — независимо от того, окажет его кто-нибудь или нет: власти рассчитывали, что казнь невиновных подействует на верующих сильнее всего. Когда ценности выносили из Богоявленской церкви, перед ней собрался народ. В сводке ГПУ за 5 апреля происшествие описали громко: будто бы толпа в пять тысяч человек бесчинствовала, били красноармейцев, а один курсант убит. Уже на следующий день то же ГПУ признало, что картина была изображена сгущённо: людей собралось намного меньше, а курсант не погиб — его ушибли кирпичом по руке, и он выронил винтовку.

Сергей Фёдорович в тот день на улицу не выходил: он был у себя в лавке напротив храма. Его всё равно арестовали и увезли в тюрьму вместе с остальными. Допрос свёлся к одному-единственному вопросу — в каком месте он участвовал в избиении красноармейцев. Купец ответил, что никакого участия не принимал. На этом следствие и закончилось.

С 26 апреля по 8 мая в зале Политехнического музея шёл суд Московского революционного трибунала; всего по делу привлекли пятьдесят четыре человека. Обвиняемые держались мужественно, и судьи не раз пробовали купить их обещанием смягчить участь в обмен на показания против других — безуспешно. Ни один красноармеец не подтвердил обвинения против Сергея Фёдоровича, и допрашивать его публично судьи не рискнули, опасаясь, что тогда откроется его полная непричастность к делу. В последнем слове он сказал коротко: виновным себя признать не может, его увели четыре агента, а на месте событий он вовсе не был.

8 мая 1922 года огласили приговор: одиннадцать человек к расстрелу. В их числе оказались иеромонах Макарий (Телегин), протоиереи Христофор Надеждин, Александр Заозерский и Василий Соколов, а с ними мирянин Сергей Тихомиров. Осуждённых развели по одиночным камерам Бутырской тюрьмы. Патриарх Тихон 9 мая обратился к председателю ВЦИКа с прошением о помиловании, написав, что осуждённые послания не составляли, сопротивления при изъятии не оказывали и контрреволюцией не занимались. Ходатайство не помогло: часть приговорённых от казни избавили, а пятерых оставили. Все пятеро приняли мученическую кончину и были похоронены рядом с Калитниковским кладбищем.

Мучеников-мирян на иконах пишут в обычной одежде своего времени, с крестом в руке. Такой образ нередко берут в дом люди, оказавшиеся под несправедливым обвинением, — и те, кто носит имя Сергей.