Va néixer a Torelló el 1930. Va cursar estudis al Seminari de Vic, i després a la Universitat de Lovaina, a Bèlgica, on es llicencià en filologia clàssica, i més tard a la Universitat Autònoma de Barcelona, on ho féu en filologia catalana.
Juntament amb Antoni Pous, fou un dels membres destacats de l’anomenat grup de Vic, el qual mantingué una estreta relació amb Carles Riba. Entre 1964 i 1967 va dirigir la revista Inquietud, i el 1977 fou un dels fundadors, juntament amb Miquel Martí i Pol, Ricard Torrents, Lluís Solà i Jordi Sarrate, de la revista de poesia Reduccions.
Patriota i home d’esquerres, el 1968 es va afiliar al PSUC i va participar activament en l’Assemblea de Catalunya i el Congrés de Cultura Catalana. El 8 de desembre de 1974 fou un dels 67 detinguts arran la reunió de la permanent de l’Assemblea de Catalunya celebrada en el Col·legi de les Escolàpies de Sabadell. Durant molts anys va exercir la docència al batxillerat.
El 1977 va participar en la fundació de l’Escola de Mestres de Vic, nucli originari dels Estudis Universitaris i de l’actual Universitat de Vic - Universitat Central de Catalunya. De l’any 1991 al 2000 va ser el director de la Biblioteca de la UVic.
A més d’una important obra poètica, és autor de molts articles i estudis sobre literatura, apareguts en revistes culturals i especialitzades, com Reduccions (revista de poesia), Els Marges, Serra d’Or, Anuari Verdaguer, etc.
Joaquim Molas, en el pròleg del llibre Poemes 1950-1975, ha escrit: «la poesia de Segimon Serrallonga constitueix una aventura plantejada en termes absoluts. Una aventura alhora moral i verbal, com són les grans aventures que, en poesia, conec: Ausias, Villon, Hölderlin, Keats, Baudelaire...»

En els darrers temps treballava intensament en la compilació i ordenació de la seva obra (poesia, traducció, assaig, etc.), en gran part inèdita. Va morir el 10 d’abril de 2002.