Nacque a Genazzano il 26 novembre 1834.

Si laureò a Roma in teologia, filosofia ed in utroque jure.

Fu ordinato sacerdote a Roma il 22 dicembre 1860.

Nel 1869 venne consacrato arcivescovo e gli fu assegnata la sede titolare di Nicea e fu inviato come delegato apostolico in numerosi paesi dell'America latina.

Dal 1875 al 1880 fu nunzio apostolico in Belgio e dal 1880 al 1887, presso l'Impero Austro-Ungarico.

Papa Leone XIII lo elevò al rango di cardinale nel concistoro del 14 marzo 1887, con il titolo di Santa Sabina.

Per alcuni mesi del 1893 fu arcivescovo di Bologna.

Nel 1893 divenne cardinale vescovo di Frascati e nello stesso anno venne nominato prefetto della Sacra Congregazione dell'Indice.

Nel 1903 optò per il titolo di cardinale vescovo di Porto e Santa Rufina.

Nel 1913 divenne decano del Sacro Collegio, carica che mantenne fino alla morte (gli successe in questa il fratello Vincenzo), per cui gli fu aggiunto il titolo di cardinale vescovo di Ostia, pur mantenendo quello di Porto e Santa Rufina.

Morì il 19 agosto 1915 all'età di 80 anni e fu sepolto nel Cimitero del Verano in Roma.

Durante il suo cardinalato Serafino Vannutelli partecipò a due conclavi:

quello del 1903 che elesse papa Pio X;
quello del 1914, che elesse papa Benedetto XV

(Dati ed immagini desunte da "Wikipedia")