Епископ Амфилохий (Павел Иванович Сергиевский-Казанцев) родился в семье причетника 20 июня 1818 года в селе Любицы Калужской губернии.

В 1829–1835 годах обучался в Боровском духовном училище, а затем в Калужской духовной семинарии. Окончив её в 1840 году, поступил в Московскую духовную академию, которую окончил в 1844 году со степенью кандидата богословия.

14 ноября 1842 года на втором курсе обучения принял монашеский постриг, 1 августа 1844 года был рукоположён во иеромонаха. Окончил академию.

Был назначен смотрителем Суздальского духовного училища.

В 1852 году назначен настоятелем Ростовского Борисоглебского монастыря с возведением в сан архимандрита и смотрителем ростовских духовных училищ.

В 1858 году стал настоятелем Воскресенского Новоиерусалимского монастыря. В 1860-е годы переехал в Москву, был в числе братии миссионерского Покровского монастыря, начал заниматься научной работой.

30 декабря 1874 года назначен настоятелем Данилова монастыря. Активно занимался палеографией, изучал древнеславянские и греческие богослужебные рукописи из собраний Румянцевского музея и Синодальной библиотеки.

Сферой его научных интересов являлась славянская и греческая палеография. Он изучил и подготовил к изданию такие памятники как Галицкое Евангелие 1144 года, Струмицкий октоих XIII века, Карпинский Апостол начала XIV века, Румянцевский Апокалипсис начала XIV века. Главным его трудом в области греческой палеографии стало «Палеографическое описание греческих рукописей с IX по XVII век определенных лет» в 4 томах. В ходе своей научной деятельности собирал древние рукописи, которые после изучения передавал в публичные библиотеки. Неоднократно получал за свои работы награды и премии.

Был почётным членом Санкт-Петербургской и Московской духовных академий, действительным членом Московского Археологического общества, член-корреспондентом Санкт-Петербургской академии наук и других исторических и археологических обществ.

При учреждении в Ярославской епархии Угличского викариатства, 1 мая 1888 года хиротонисан в Ростове во епископа Угличского. Имел местопребывание в ростовском Спасо-Яковлевском монастыре.

Скончался 20 июля 1893 года и погребён в Спасо-Яковлевском монастыре.