Il entre dans la troupe du Kirov, aujourd'hui Mariinsky, en 1930, où il travailla jusqu'en 1961. Le duo qu'il forma avec la grande Oulanova dans les années 1930 et 1940 a marqué l'histoire du ballet en Union soviétique et en Russie, notamment dans Roméo et Juliette de Serge Prokofiev qu'Oulanova et Sergueïev furent les premiers à danser, le . Il avait une belle plastique et interprétait ses rôles avec une grande profondeur psychologique.
Sergueïev dansa avec sa première épouse Feya Balabina et puis avec sa seconde femme Natalia Doudinskaïa, après la guerre, et fut maître de ballet du Kirov de 1951 à 1955 et maître de ballet principal de 1960 à 1970.
Il fut aussi l'auteur des scénarios de documentaires et de films sur le ballet ou l'histoire du ballet, dont certains épisodes furent commandés et montrés à la télévision soviétique, comme Les Maîtres du ballet russe (1953, Lenfilm) où on le voit danser Le Lac des cygnes. Ces films sont disponibles aujourd'hui en DVD.
Mort à Saint-Pétersbourg, Constantin Sergueïev est enterré dans la parcelle du Cimetière Volkovo surnommée la passerelle des écrivains.
Filmographie
Acteur
1953 : Les Maîtres du ballet russe où on le voit interpréter de grands rôles classiques.
