Протоиерей Сергий Всеволодович Любимов родился в 1888 г. (на надгробии указано — в 1889 г.) в семье диакона.

Окончив в 1906 году Московскую Духовную семинарию, служил преподавателем в школе Московской Покровской общины сестер милосердия, состоял учителем Даниловской церковно-приходской школы.

С 18 октября 1906 по 7 декабря 1910 г. — псаломщик храма Покрова Пресвятой Богородицы в Покровском.

Рукоположен в 1910 г. в сан диакона, служил в храме великомученика Димитрия Солунского на Благуше. В 1921 г. рукоположен в сан священника и продолжил служение в храме великомученика Димитрия.

Был законоучителем церковно-приходской школы и законоучителем земских школ в 1911–1917 годах, членом-сотрудником по устройству публичных чтений в 1907 году, членом совета Благушинского Попечительства о бедных — в 1913 г.

После закрытия храма великомученика Димитрия неоднократно вызывался в НКВД. Священного сана не снял, несмотря на неоднократные попытки принудить его к этому.

В 1937–1941 гг. состоял заштатным священником московского храма во имя Пророка Божия Илии (Воздвижения Креста Господня) в Черкизове.

В 1942 году отцу Сергию было видение о том, что его служение Церкви продолжится, и оно вскоре подтвердилось: спустя три дня пришло извещение из Московской Патриархии о назначении его на должность священника Богоявленского собора в Елохове, где отец Сергий прослужил чуть более года.

Был женат на Вере Никифоровне Любимовой (1891—?). В 1916 году у них родился сын Александр.

Проживал со своей семьёй в доме 4 по улице Мочальской.

Скончался протоиерей Сергий Любимов 16 марта 1943 г. в Москве.

Погребён на Черкизовском кладбище в городе Москве. Могила его находится за алтарной частью храма Илии Пророка. Вместе с ним погребены Дарья Михайловна Бахина (†20 августа 1952 г.) и Лидия Степановна Любимова (1916–1967 гг.).