Серафима Васильевна родилась в 1846 году в Санкт-Петербурге в семье купца В. Н. Латкина.
В 1864 году она вышла замуж за студенческого активиста и издателя Лонгина Пантелеева.
В 1864 году мужа арестовали за революционную деятельность и в 1866 году после его осуждения Пантелеева последовала за ним в сибирскую ссылку.
В 1867 году после смерти второго ребёнка и отца Пантелеева вернулась домой.
В 1870 году записалась на курсы Владимирских лекций, а затем стала студенткой в Цюрихском университете по специальности физиология.
Некоторые из её работ были позже опубликованы в Журнале медицинских наук (нем.Zentralblatt für Medizinische Wissenschaften).
В 1875 году присоединилась к литературной деятельности мужа после его возвращения из ссылки. Завершила свои исследования в лабораториях Медико-хирургической академии, а затем в Российской академии наук.
У Пантелеевой не было возможности работать по специальности и она начала переводить научные статьи и писать научно-популярные эссе.
После подписания двух петиций против жестокого обращения с мирными демонстрантами в 1901 году Пантелеева с мужем были высланы из Санкт-Петербурга на три года. Большую часть времени они провели в Западной Европе, прежде чем вернуться в 1904 году.
↑Tikhonov, Natalia. Biographical Dictionary of Women's Movements and Feminisms in Central, Eastern, and South Eastern Europe : 19th and 20th Centuries Europe: 19th and 20th centuries. — New York: Central European University Press, 2005. — С. 392–395. — ISBN ISBN 978-963-7326-39-4.
↑Tikhonov, Natalia. Biographical Dictionary of Women's Movements and Feminisms in Central, Eastern, and South Eastern Europe : 19th and 20th Centuries Europe: 19th and 20th centuries. — New York: Central European University Press, 2005. — С. 394–395. — ISBN ISBN 978-963-7326-39-4.