Священномученик Сергий родился 3 июля 1875 года в Москве в семье диакона Павла Лебедева, служившего в Екатерининском храме на Большой Ордынке. Семья с семидесятых годов ХIХ века жила в Замоскворечье и поддерживала тесные отношения с диаконом Феодором Соловьевым — будущим затворником Смоленской Зосимовой пустыни иеросхимонахом Алексием, который служил тогда в церкви святителя Николая в Толмачах.
В 1895 году Сергей Павлович окончил Московскую Духовную семинарию и с 1896 года преподавал Закон Божий в Мароновской церковноприходской школе, а с 1897-го — в Перервинском духовном училище в Москве. В 1898 году он был рукоположен во священника ко храму Смоленской иконы Божией Матери Новодевичьего монастыря. С этого времени отец Сергий стал преподавать Закон Божий в одноклассной церковной школе при монастыре. С 1900 года он стал законоучителем в воскресной школе Хамовнического попечительного училища, с 1902 года — помощником заведующего церковноприходской монастырской школой, с 1910 года — законоучителем в детском приюте.
В 1901 году скоропостижно скончалась супруга отца Сергия София, с которой они прожили около четырех лет, и он остался с трехлетним сыном Борисом. С этого времени в дом близ Новодевичьего монастыря, где жил отец Сергий, перебрались его сестры Екатерина и Прасковья, а чуть позднее — его мать, Мария Павловна, которая, похоронив мужа, взяла на себя заботы по воспитанию внука.
26 сентября 1920 года отец Сергий был возведен в сан протоиерея. Весной 1922 года он был арестован по делу о сопротивлении изъятию церковных ценностей. Его обвиняли в том, что он препятствовал проведению в жизнь постановления ВЦИК от 26 февраля 1922 года, «вошел в преступное сообщество, организованное представителями высшего духовенства и возглавляемое бывшим Патриархом Тихоном». Его также обвиняли в распространении послания Патриарха Тихона и заведомо ложных сведений «о деятельности должностных лиц, администрации советской власти и отдельных членов местных комиссий Помгола... возбуждающих у населения враждебное к ней отношение».
С 1920 г. по 1938 г. отец Сергий провел в заключении и ссылках.
22 марта 1938 года протоиерей Сергий Лебедев был расстрелян и погребен в безвестной общей могиле на полигоне Бутово под Москвой.
Заказать рукописную икону священномученик пресвитер Сергий Лебедев