Выросла в семье офицера-отставника в Молдавии. Серафима вдохновилась примером старшей сестры. игравшей в МХТ. Опоздав на экзамены в театр, после которых отбирали сотрудников, долговязая, худая юная провинциалка с неправильными чертами лица, да еще и с сильным южным акцентом, все же поступила в драматическую школу А. И. Адашева (1908).

В период ее обучения Станиславский как раз поручил Сулержицкому опробовать с учениками первые варианты «системы». Именно Сулержицкий, Вахтангов и, наконец, Станиславский одолели зажатость артистки, подчас столбеневшей на сцене и чувствовавшей себя свободно разве что на "капустниках", и нашли ключи к парадоксальному и сильному дарованию – трагическому и гротексному.

Имя Бирман стоит первым в перечне актеров из записи Станиславского, озаглавленной «Студия. Цель». Оставаясь в труппе МХАТ до 1924 г., она сама себя ощущала прежде всего актрисой Первой студии. Здесь же она дебютировала как режиссер («Любовь — книга золотая» А. Н. Толстого). Присущий ей дар трагического гротеска и сила экспрессионистской образности были затребованы в «Эрике XIV» (вдовствующая королева); смелый народный юмор она проявила ролях халдейки, Машки и «аглицкой девки Мери» в спектакле-игре по Лескову «Блоха» А. Д. Дикого.

Сама о себе она точно заметила: ее техника и задача в ролях — техника и задача канатоходца, а не пешехода.