Родился 23 сентября 1883 г. в м. Синявка Клецкой волости Слуцкого уезда Минской губернии (сейчас аг. Синявка Клецкий район Минская область) в семье волостного писаря.
1894 г. – поступил в Могилевскую мужскую гимназию, где был освобожден от оплаты за обучение.
Лето 1903 г. – перешел в выпускной класс, отправился в путешествие на Северную реку Печору (Республика Коми и Ненецкий автономный округ России). Поездка познакомила его с образом жизни незнакомых до сих пор и совершенно экзотических для него народов – коми-зырян, манси, ненцев, русских староверов.
В 1903–1904 учебном году окончил курс восьмиклассной Могилевской мужской гимназии и поступил на естественнонаучное отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского Императорского университета (сейчас Санкт-Петербургский государственный университет). Наладил сотрудничество с Этнографическим отделом Русского музея. Зачислен корреспондентом Музея.
1906 г. – отправляется в свою первую этнографическую экспедицию к коми-зырянам, проживавшим в Усть-Сысольском уезде Вологодской губернии (сейчас г. Сыктывкар, Городской округ Сыктывкар, Республика Коми, Россия). Занимался стационарными исследованиями традиционного образа жизни коми.
1907 г. – совершил по заданию Этнографического отдела Русского музея вторую за два года стационарную этнографическую экспедицию к скандинавским саамам, населявшим север Норвегии и Финляндии. Как и во время своего пребывания у коми в 1906 г., он полностью погрузился в повседневную жизнь местного населения, совершив сезонную перекочевку вместе с оленеводами. 
После окончания университета (1913 г.) работал лесничим, учителем.
1915–1916 гг. – чиновник Удельного округа Министерства Императорского двора и уделов в г. Вельске на Вологодчине (сейчас г. Вельск, административный центр Вельского района Архангельской области).
1920-е гг. – преподаватель географии в Волоколамском зооветеринарном техникуме (сейчас Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Московской области «Волоколамский аграрный техникум «Холмогорка»).
В этот период жизни он активно занимался краеведческим туризмом, написал на эту тему несколько книг.
С начала 1930-х гг. – жил в г. Москве, работал в Научно-исследовательском институте гражданского воздушного флота в должности инженера-географа.
В 1955 г. С.И. Сергель умер в г. Москве. Похоронен на Донском кладбище.

 Источник: Карлюкевіч, А. З клецкай Сіняўкі – у Лапландыю / Алесь Карлюкевіч // Краязнаўчая газета. – 2007. – № 35. – С. 6.

Один из первых исследователей финно-угорского населения не только на территории России, но и за ее границами.
За время пребывания на территории Коми края (1906 г.) собрал коллекцию из 490 первоклассных этнографических памятников, сделал более двухсот фотографий, а также подготовил рукопись, содержащую описание зырянских построек с приложением чертежей. Позднее он опубликовал научно-популярную книгу «В зырянском крае» (1928).
С.И. Сергелю удалось приобрести для Русского музея 317 предметов у норвежских саамов и 67 – у саамов Финляндии, а также выполнить в сложных полевых условиях около ста фотографий. Результаты его экспедиционных исследований составили ценную научную базу для изучения особенностей локальных групп зарубежных саамов, существенно обогатив тем самым этнографическую науку. В 1927 г. он опубликовал научно-популярную книгу «Год кочевки с лопарями: очерки природы и людей».

• [Сергель Сергей Иванович] // Празднование столетнего юбилея Могилевской мужской гимназии. 1809–1909 / составитель М. Созонов.  – Могилев, 1910. – С. 192.