Родился в семье протоиерея Ивана Андреевича Жадановского (13.09.1836—11.11.1904), с 1877-1904 — священник Рождество-Богородичной церкви города Чугуева. В этом храме священствовали несколько поколений семьи Жадановских: отец Афанасий (прапрадед епископа Арсения), отец Стефан (прадед), отец Андрей (дед), отец Иоанн (Иван, отец), а затем отец Алексий (Алексей, брат).
Братья:
Окончил Харьковское духовное училище, Харьковскую духовную семинарию (1894), Московскую духовную академию со степенью кандидата богословия (1903; тема кандидатской работы: «Беседы преподобного Макария Египетского с гомилетической точки зрения»).
С 1894 — преподаватель церковно-приходской школы, затем надзиратель-репетитор в Сумском духовном училище. Пострижен в мантию в Святогорской Успенской пустыни Харьковской епархии в 1899, тогда же был рукоположен во иеродиакона; с 1902 — иеромонах.
С 1903 — казначей Московского Чудова монастыря в Кремле, с 1904 — наместник Московского Чудова монастыря в сане архимандрита. Открыл при монастыре послушническую школу в которой преподавались церковная история, богослужение, катехизис и аскетика. Поддерживались стройное пение и истовое уставное богослужение, привлекавшие в монастырь многих богомольцев. Была повышена дисциплина среди братии — запрещались разговоры певчих на клиросах, признавалось безусловно недопустимым курение табака и винопитие, был введён запрет женщинам входить в ограду монастыря и кельи.
Издавал различные брошюры духовно-нравственного содержания. При участии миссионера Айвазова[кто?] выпускал духовно-просветительную литературу для народа под названием «Лепта обители Святителя Алексия». С 1912 года издавал богословский ежемесячник «Голос Церкви», в котором публиковал свои статьи, в том числе его «Духовные дневники». В годы гонений на церковь при большевистской власти они пользовались среди православных популярностью: отдельные их выпуски передавались из рук в руки, завещались в случае смерти родственникам и друзьям и даже переписывались от руки. В дневниках, в частности, писал, что
Открыл при Чудовом монастыре отдел Камчатского миссионерского братства, созданного по инициативе будущего митрополита Нестора (Анисимова); тесно сотрудничал с московским братством Святителей Московских, собрания которого не раз проходили в монастыре.
В 1911 году в кельях наместника Чудова монастыря был устроен храм во имя святителя Иоасафа Белгородского. В 1913 году в монастыре был создан пещерный Ермогеновский храм. В годы наместничества епископа Арсения Чудов монастырь стал одним из центров духовного просвещения Москвы и всей России (в годы советской власти он был разрушен).
8 июня 1914 года в Алексиевском храме московского Чудова монастыря был хиротонисан во епископа Серпуховского, викария Московской епархии с оставлением в должности наместника Чудова монастыря.
В 1918—1919 жил в полузатворе вместе с архимандритом (впоследствии епископом) Серафимом (Звездинским) в Серафимо-Знаменском скиту Подольского уезда Московской губернии, будучи духовником и старцем схиигумении Фамари (Марджановой) и сестер основанного ею скита.
В 1923 был уволен от управления Серпуховским викариатством, с 1924 по 1925 проживал в селе Кузьменки Серпуховского уезда в доме настоятеля местной церкви. В 1926 был выслан в административном порядке в Нижегородскую губернию и в 1926—1927 проживал в Серафимо-Понетаевском монастыре.
После выхода «Декларации» 1927 года (См. статью Сергианство), содержавшей далеко идущие уступки советской власти, епископ Арсений не имел литургического общения с единомысленными митрополиту Сергию (Страгородскому) архиереями и священнослужителями, хотя и не присоединился к какой-либо организованной оппозиции Заместителю Патриаршего местоблюстителя.
В 1931 году был арестован, через два месяца освобождён. В апреле 1932 года вновь арестован, вскоре освобождён. Следующий арест последовал в мае 1933 года: тогда епископ был обвинён в антисоветской агитации и осуждён на три года ссылки в Казахстан. После обжалования — владыка Арсений ссылался на психическое расстройство, в котором находился во время дачи показаний на следствии — тройка ОГПУ по Московской области признала приговор условным.
Жил в дачном посёлке Котельники, в четырёх километрах от станции Люберцы под Москвой, в доме, купленном при содействии митрополита Сергия (Страгородского). Туда к нему приезжали духовные чада, участвовавшие в тайных богослужениях в домовой церкви владыки. Работал над воспоминаниями о подвижниках Православия, с которыми был лично знаком, и над своей автобиографией, оставшейся незавершённой.
14 апреля 1937 года епископ Арсений был арестован и заключен в Бутырскую тюрьму в Москве. На допросе 28 мая 1937 признал, что совершал тайные богослужения. 26 сентября 1937 епископ Арсений был осуждён тройкой при УНКВД СССР по Московской обл. по обвинению в «руководстве и организации контрреволюционной нелегальной монархической организации церковников» и приговорён к расстрелу. На следующий день он был расстрелян.