Sous l'Ancien Régime, Saint-Sérotin était une succursale de la paroisse de Nailly. En 1790, érigée en commune, elle est rattachée au canton de Pont-sur-Yonne, puis au district de Sens en 1793. En 1801, Saint-Sérotin est à nouveau fusionnée avec la commune de Nailly. L'érection en commune autonome, à partir de territoires distraits aux communes de Brannay, Lixy, Nailly, Pont-sur-Yonne et Villeperrot, n'a eu lieu qu'en 1861. Depuis cette date, la commune appartient au canton de Pont-sur-Yonne et à l'arrondissement de Sens.