В 1891 г. окончил Томское духовное училище, в 1897 г. - Тверскую духовную семинарию. Поступил в Петербургский археологический институт, параллельно обучаясь в Петербургской духовной академии. В 1900 году окончил археологический институт со званием преподавателя этого института, а на следующий год - Духовную академию со званием кандидата богословия.

С декабря 1901 г. по 1915 г. - преподаватель Александро-Невского духовного училища в Петербурге.

С 1906 года состоял членом редакции «Церковных ведомостей», а в 1917 году назначен помощником редактора этого журнала. Также работал в комиссии при Учебном комитете по пересмотру программ древних языков для семинарии и училищ (1909 г.).

В 1910 г. посетил Балканы и Австро-Венгрию, в 1912 г. - Германию для изучения издательского дела в Католической Церкви. В 1913 г. посетил Афон для исследования ереси имябожников.

27 мая 1913 года защитил в Киевской духовной академии магистерскую диссертацию «Второбрачие клириков. Историко-каноническое исследование».

В мае 1915 года назначен чиновником особых поручений при Обер-прокуроре Священного Синода.

На Поместном Соборе 1917 года состоял делопроизводителем соборной канцелярии.

1919-1920 гг. провел в Одессе, где был избран приват-доцентом Новороссийского университета по кафедре церковной истории.

Не мог принять советскую власть, вследствие чего эмигрировал в январе 1920 года в Югославию. После эмиграции сразу же был выбран профессором церковного права на юридическом факультете в Суботице, а затем на юридическом факультете Белградского университета.

2 апреля 1924 года Совет Белградского университета признал магистерскую диссертацию С. В. Троицкого «Второбрачие клириков. Историко-каноническое исследование» заслуживающей степени доктора.

В 1925 году Архиерейским собором Сербской Православной Церкви избран советником по каноническим вопросам, а также участником в выработке закона о Сербской Православной Церкви, ее Устава и брачных правил.

В 1928 г. и в 1930 г. преподавал церковное право в Свято-Сергиевском богословском институте в Париже, но прекратил связь с институтом после его самочинного перехода в юрисдикцию Константинопольского Патриарха. В 1929 году защищал в судах США интересы Русской Православной Церкви перед американской властью.

Священноначалие Русской Православной Церкви решило в 1946/47 учебном году преобразовать Московский богословский институт в Московскую духовную академию. Для замещения профессорских кафедр было решено вызвать из-за границы 5 профессоров-богословов. В этом списке был и профессор Сергей Викторович Троицкий. С 20 мая 1947 года Святейший Патриарх Алексий I утвердил его профессором Московской духовной академии по кафедре церковного права с зачислением на духовно-учебную службу.

В 1947/48 гг. читал лекции по церковному праву в Московской духовной академии. Одновременно работал в Отделе внешних церковных сношений Московского Патриархата.

В 1949 году был лишен возможности продолжать службу в духовной академии и ОВЦС по политическим причинам и вновь уехал в Югославию.

Сергей Викторович Троицкий посещал СССР еще два раза: в 1958 году, по приглашению Святейшего Патриарха Алексия I на 40-летие восстановления Патриаршества в Русской Православной Церкви, и в 1961 году, по приглашению председателя Отдела внешних церковных сношений Московской Патриархии архиепископа Никодима (Ротова).

Ученый Совет Московской духовной академии на заседании 18 декабря 1961 года присудил профессору С. В. Троицкому ученую степень доктора церковного права за широкую научную деятельность в области церковного права.

Скончался в Белграде 27 ноября 1972 года, на 95-м году жизни. Тело профессора погребено на русском кладбище Белграда.

В лице Сергея Викторовича Троицкого духовные учебные заведения имели замечательного профессора-канониста, а Патриархаты и Синоды Поместных Православных Церквей - авторитетного арбитра по вопросам каноники. Он известен своими трудами в области канонического права, церковной истории, богословия. Владел несколькими иностранными языками: английским, немецким, французским, сербским, делал переводы богословских научных работ на русский язык.