Szeremlei Császár Sámuel régi nemesi családból származott. 1837. szeptember 4-én született a Borsod vármegyei Árpád-kori településen, Gelejen.

Édesapja, Szeremlei Császár Mihály református lelkipásztor első három fiúgyermekét maga tanította és vizsgáztatta, de Sámuel és ikertestvére, Lajos esetében ezt már nem tudta megtenni, mert 1844. november 21-én meghalt. Ezután édesanyjuk, Igaz Sára a hét gyermekkel Miskolcra költözött.

A miskolci gyermek- és tanulóévek (1851–1854) után teológiai tanulmányok következtek Debrecenben. Miután 1858-ban végzett, Hajdúböszörményben lelkészi oklevelet szerzett, majd rektornak hívták a neves városba. Már itt megmutatkozott Szeremlei ritkaságszámba menő széles látó- és tevékenységi köre.

Polihisztorként tekinthetünk rá, hiszen tanított, tankönyveket írt, sokszor az oktatásban használt eszközöket is maga készítette; szervezte az ifjúság életét, és ha kellett, megírta az intézeti értesítőt is; számos lapban publikált tanügyi, természettani, etnográfiai, teológiai tárgyú cikkeket; közben lelkészi oklevelet szerzett; fordított és olvasott – legtöbbször a Szentírást.

Külföldre csak azért látogatott 1866-ban, hogy ottani tapasztalatait a hazai tan- és vallásügy javára fordítsa. Svájci és franciaországi útjáról hazatérve szülővárosa, Gelej és Bihardiószeg is lelkésznek hívta. Szeremlei az utóbbit fogadta el 1867-ben. Ugyanebben az évben jegyezte el Daróczy Ilonát, akivel ötvenhét éven át élt házasságban. Hét gyermekük született. Az 1848-as forradalomról írott munkáját olvasva megismerhetjük benne a hazafit is.

Mindössze harmincéves volt, amikor a kiegyezés évében közzétette az 1848–49-es forradalomról és szabadságharcról szóló művét, amelyen hajdúböszörményi rektorsága alatt kezdett el dolgozni, és makói segédlelkészként tett rá pontot. 1870. november 16-án Hódmezővásárhely megválasztotta lelkészének.

Munkássága kivételesen széles körű: megalapította a Jótét Egyesületet, a helyi Református Nőegylet létrehozását is ő ösztönözte. Nagy rálátása volt az országos egyházi és politikai mozgalmakra, ezzel együtt fontosnak tartotta, hogy a tanyán élő embereknek is tartson istentiszteletet. Tereh Gyula református lelkipásztor 1927-ben találóan írta róla, hogy „amire irányul tekintete, mindenütt élet indul”.

A millennium kapcsán városunk ismert és szeretett lelkésze nagy dologra szánta el magát: elvállalta Hódmezővásárhely történetének a megírását. Nem túlzás azt állítani, hogy Szeremlei Sámuel a modern magyar történetírás egyik úttörője volt, műveit ma is levehetjük a könyvespolcról, mert kutatási eredményei időtállóak. Fő műve, az ötkötetes városmonográfia megírásához minden lehetséges forrástípust felhasznált: a levéltáriakon kívül néprajzi kutatásokat végzett, és közvetetten a vásárhelyi embereket is megszólaltatta. Újat hozott abban is, hogy művének elkészítéséhez régészeti ásatásokat végzett.

Szeremlei Sámuel mindenhol mély nyomot hagyott, ahol dolgozott. Hajdúböszörmény, Makó és Hódmezővásárhely mellett országosan is elismert tekintélynek számított, a történettudományban éppúgy, mint a református egyházon belül. Jól mutatja ezt, hogy

1907-ben a Dugonics Társaság tiszteletbeli tagjává, 1908-ban a Magyar Tudományos Akadémia levelező tagjává választotta, míg a Debreceni Magyar Királyi Tudományegyetem 1917-ben a teológia díszdoktorává avatta. Fél évszázadnál is többet töltött el Hódmezővásárhely szolgálatában.

1924. november 20-án hunyt el.