Преподобный Сергий родился в селе Варницы, под Ростовом, в семье благочестивых и знатных бояр Кирилла и Марии.
В Житии Преподобного Сергия рассказывается о том, что во время Божественной литургии еще до рождения сына, праведная Мария и молящиеся слышали троекратное восклицание младенца, которого впоследствии назвали Варфоломеем.
С первых дней жизни младенец всех удивил постничеством, по средам и пятницам он не принимал молока матери, в другие дни, если Мария употребляла в пищу мясо, младенец также отказывался от молока матери. Заметив это, Мария вовсе отказалась от мясной пищи.
В семилетием возрасте Варфоломея отдали учиться вместе с двумя его братьями старшим Стефаном и младшим Петром. Братья его учились успешно, но Варфоломей отставал в учебе, хотя учитель и помногу занимался с ним. Родители бранили ребенка, учитель наказывал, а товарищи насмехались над его неспособностью. Тогда Варфоломей со слезами взмолился к Господу о даровании ему способностей.
Однажды отец послал Варфоломея за лошадьми в поле. По дороге он встретил Ангела в иноческом образе: старец стоял под дубом среди поля и совершал молитву. Варфоломей подошел к нему и, преклонившись, стал ждать окончания молитвы старца. Тот благословил отрока, поцеловал и спросил, чего он желает. Варфоломей ответил:
— Всей душой я желаю научиться грамоте, Отче святой, помолись за меня Богу, чтобы Он помог мне познать грамоту.
Инок исполнил просьбу Варфоломея, вознес свою молитву к Богу и, благословляя отрока, сказал ему:
— Отныне Бог дает тебе, дитя мое, уразуметь грамоту, ты превзойдешь своих братьев и сверстников, — при этом старец достал сосуд и дал Варфоломею частицу просфоры, — возьми, чадо, и съешь, сказал он. Это дается тебе в знамение благодати Божьей и для разумения Святого Писания.
Старец хотел удалиться, но Варфоломей просил его посетить дом родителей. Родители с честью встретили гостя и предложили угощение. Старец ответил, что прежде следует вкусить пищи духовной, и велел их сыну читать Псалтирь. Варфоломей стал стройно читать, и родители очень удивились. Прощаясь, старец пророчески предсказал о Преподобном Сергии:
— Велик будет ваш сын пред Богом и людьми. Он станет избранной обителью Святого Духа.
С тех пор святой отрок без труда читал и понимал содержание книг. С особым усердием он стал углубляться в молитву, не пропуская ни одного Богослужения. Уже в детстве он наложил на себя строгий пост, ничего не ел по средам и пятницам, а в другие дни питался только хлебом и водой.