С.В. Шахрай родилась в 1905 году и провела детство и юность во Владимирской области. В 1924 году вышла замуж за Александра Осиповича Шахрая, который впоследствии стал первым секретарем Киргизского Обкома ВКП(б). В 1934 году она поступила в Московский художественный институт им. В. И. Сурикова, где быстро зарекомендовала себя как талантливый студент.
Сразу после защиты диплома в 1941 году Серафима была направлена на строительство оборонных рубежей и работала в оборонно-плакатной бригаде института, внося вклад в оборону страны во время Великой Отечественной войны. В 1942 году она стала членом Московского союза художников (МОСХ), активно участвуя в художественной жизни Москвы.
В 1980-х годах она руководила в МОСХе клубом «Творческие среды», где каждое собрание было посвящено творчеству выдающихся художников. Ее жизнь и деятельность оставили заметный след в советском искусстве, а ее вклад ценился коллегами и учениками. Ушла из жизни в 1981 году, оставив богатое наследие как художник и педагог.
