Александр Михайлович Зверев был сыном священника. Он появился на свет 24 февраля 1870 года в таврическом селе Ново-Павловка Бердянского уезда — ныне это Запорожская область. Учился он блестяще: с отличием окончил Таврическую духовную семинарию, потом Московский университет, где выбрал юридический факультет, а вдобавок певческую капеллу, получив звание регента и учителя церковного пения первого разряда. В 1897 году он завершил Московскую духовную академию со степенью кандидата богословия — и, имея на руках светскую профессию, пошёл по стопам отца.

В 1899 году его рукоположили во иерея. Он был инспектором и законоучителем Таврического епархиального женского училища, затем возглавил симферопольское отделение епархиального училищного совета, в 1912 году стал протоиереем, позднее — смотрителем мужского духовного училища. К 1921 году он служил в Петропавловском соборе Симферополя.

В 1922 году по Таврической епархии прокатилась кампания изъятия церковных ценностей, за которой стояло желание убрать самых стойких священнослужителей. Архиепископ Таврический Никодим (Кротков) уже понимал, чем всё кончится, и церковное начальство приняло тайное решение: рукоположить овдовевшего протоиерея Александра Зверева во епископа. 28 августа его постригли с именем Сергий, а на следующий день архиепископы Никодим (Кротков) и Димитрий (Абашидзе) совершили хиротонию. Новому епископу поручили викарную кафедру в Мелитополе.

Рукоположение оказалось своевременным: вскоре владыку Никодима арестовали и осудили на восемь лет, а владыку Димитрия выслали из Крыма. Привлекли к суду и епископа Сергия, но за недостатком улик дали год условно и отпустили прямо после заседания. К обязанностям он смог приступить только после того, как его единогласно избрал съезд духовенства и мирян Мелитопольского уезда в феврале 1923 года.

Время было страшное. Владыка сам нуждался и голодал, но не оставлял паству, а весной 1923 года, когда в Таврии начался голод, призвал помогать голодающим. Против обновленцев он выступал открыто, в проповедях и посланиях, и те не переставали писать на него доносы. Его арестовывали в мае 1923 года, потом в октябре, переправляли в Харьков и в мае 1924-го освободили за отсутствием состава преступления.

В 1925 году, после ареста епископа Самарского Анатолия (Грисюка), владыка Сергий возглавил Самарскую епархию и положил много сил на то, чтобы вернуть в Церковь ушедших в раскол; к концу 1926 года большинство приходов было уже под его управлением. В том же году его арестовали, дали два года и выслали. Вернувшись из ссылки в 1929 году, он получил сан архиепископа и Елецкую кафедру. В 1935 году последовал новый арест и пять лет заключения; отбывать срок его отправили в Карагандинский лагерь.

В лагере архиепископ вместе с другими священниками и мирянами тайно собирался на молитву. Начальству это не понравилось, и на них завели дело: молитвенные собрания назвали контрреволюционной деятельностью, а в число «преступлений» попало и совершение панихид по убитым священнослужителям. 20 ноября 1937 года постановлением тройки владыку Сергия и ещё восьмерых приговорили к расстрелу. В 1997 году его причислили к лику местночтимых святых, а Юбилейный Архиерейский Собор 2000 года внёс имя архиепископа Мелитопольского и Елецкого Сергия в Собор новомучеников и исповедников Российских.