Окончила Московский нефтехимический техникум в 1931, Московский институт тонкой химической технологии в 1939. Кандидат химических наук (1951), доктор технических наук (1970), профессор (1972).
С 1931 работала в Военно-технической академии и Институте органической химии АН СССР. В 1939 была направлена на работу на Московский завод «Каучук». С 1942 — заместитель главного инженера завода.
В 1946 переведена на научную работу в Институт резиновой промышленности (в частности, участвовала в разработке космических скафандров), где была заместителем директора в течение 16 лет. Проработала в институте до 1986, когда ушла на пенсию. Создатель новой отрасли резинового производства — латексной технологии.
Заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1975), лауреат Государственной премии СССР (1979).
С детства была воспитана в православной вере. В юности значительное влияние на неё оказал дед, которого она почти ежедневно навещала во время его проживания в Москве (1933—1934). Затем, в 1936—1937, будучи студенткой вечернего факультета института, жила в его доме близ станции Удельная — до ареста митрополита Серафима. Вспоминала, что по вечерам «дедушка садился за фисгармонию — с ней он никогда не расставался — и играл или сочинял духовную музыку, а я сидела на диване, смотрела на него или читала и ощущала благодать, от него исходящую».
С 1986 в течение шести лет несла послушание за свечным ящиком в московской церкви во имя пророка Божия Илии, что в Обыденном переулке, где находится образ Спасителя, написанный её дедом. Параллельно у себя на дому вела православные семинары с участием столичной интеллигенции.
Под руководством своего духовного наставника, митрополита Крутицкого и Коломенского Ювеналия (Поярков), занималась сбором и публикацией материалов для канонизации её деда. В 1993 выпустила в свет двухтомник трудов митрополита Серафима под названием «Да будет воля твоя». Автор предисловия и сведений об участниках событий в современном (1995) издании книги «Дневник пребывания императора Александра II в Дунайской армии 1877—1978 г.», автором которой являлся будущий митрополит Серафим.
13 октября 1994 в Успенском храме Новодевичьего монастыря в Москве митрополит Ювеналий совершил её монашеский постриг с именем Серафима в честь преподобного Серафима Саровского (иноческое имя было выбрано не случайно: так звали в монашестве ее мать и тетку, и её деда и крёстного отца митрополита Серафима). 27 ноября 1994 в том же храме он же возвёл её в игумении. В 1994—1999 была настоятельницей Новодевичьего монастыря — первой после его возвращения церкви.
В обители ею был введён монастырский устав, организован монашеский хор, создан шеститомный синодик для поминовения священнослужителей, монахинь и благоустроителей монастыря со дня его основания. Постоянно заботилась о благолепии храмов (при ней было воссоздано внутреннее убранство храма свт. Амвросия Медиоланского, отреставрирован снаружи и внутри Успенский храм), богослужении в монастыре, а также на двух монастырских подворьях. С приобретением ткацкого станка началось возрождение рукоделия в монастыре: ковроткачества, пошива и ремонта облачений. Были созданы иконописная и золотошвейная мастерские.
Внесла значительный вклад в сооружение храма — памятника Новомученикам и Исповедникам Российским в Бутово, где в годы советской власти приводились в исполнение смертные приговоры, в том числе и в отношении священнослужителей (там был расстрелян митрополит Серафим), в составление списка похороненных там жертв репрессий из числа духовенства.
По ходатайству игумении Серафимы и, благодаря её поискам в исторических и церковных архивах, летом 1999 Патриарх Алексий II благословил возобновить молитвенное почитание (в лике местночтимых святых) схиигумении Елены (Девочкиной) — первой настоятельницы Новодевичьего монастыря.
Погребена в ограде Успенского храма Новодевичьего монастыря с северной стороны.
Светские:
Церковные: