岐阜県安八郡北杭瀬村（現大垣市）生まれ。旧制大垣中学校を経て、1942年第四高等学校卒業。東京帝国大学第二工学部建築学科に進学し、1945年に卒業後、東京大学第二工学部大学院で関野克に師事。同大学副手・助手になるが肺結核が悪化し、7年間の入院生活を強いられる。その後復帰し、東京大学生産技術研究所特別研究員、ワシントン大学客員教授の後、工学院大学に移る。建築史家を志したのは、東京大学の助手のときに1954年（昭和29年）から東京大学工学部建築学科関野克教授と共に今井町での町屋調査を経て、倒壊寸前の今西家を棟札とともに国の重要文化財に推薦し1957年（昭和32年）6月18日に指定されたことに端を発する。これを機に民家建築が文化財として着目されるようになり、「町並み保存運動」が日本において始動することになる。1956年に「狂い咲きの桂離宮」を『新建築』に発表し、建築評論を開始する。一時期、磯崎新／川上秀光らと八田利也（はったりや）のペンネームを用い建築論を執筆。1961年に八田名義で『現代建築愚作論』を上梓。1961年、論文「日本民家史の研究（中世住居の研究）」で日本建築学会賞を受賞し、同研究で工学博士号を取得。1975年から工学院大学学長。1983年、東京都設計候補者選定委員会審査委員長、新都庁舎コンペ では会長代理を務めた。また、山形県中山町の柏倉九左衛門家住宅調査、山形県下蔵座敷調査などの調査研究の他、自然保全を目的とする山形寒河江川集水域生態計画などを手がける。 現代の茶室 - 日新設計コンペティションでは佳作。1959年、写真家の二川幸夫と組み、日本の民家を紹介した『日本の民家』シリーズのうち「高山・白川」と「山陽路」で第13回毎日出版文化賞を受賞。他に、「中世住宅史」「日本デザイン論」「数奇屋」「谷間の花が見えなかった時」「終わらない庭」、鎌倉時代の建築様式を先導した高僧の評伝「重源」など。2010年1月31日、呼吸不全により死去。88歳没。
幼少の頃より音楽、特にゲームミュージックに親しみ、高校卒業後にビデオシステム株式会社へ入社。5年間同社ゲーム作品のサウンドを担当した後、1997年（平成9年）に退社し、以後はフリーとしてゲームの主題歌やBGMなど、映像音楽制作を中心に活動を開始。翌年、ヴォーカリストのkalaとEnergy fieldを結成。2002年（平成14年）、 たまソフトから発売された『世界ノ全テ』の主題歌・BGMを担当し、冒頭に流れる竹内純によるOP曲「未完成の城」、kalaによるピアノの弾き語り「free will」、主人公の再生をテーマとした「世界ノ全テ」等の曲を手掛けた。翌年にはアルバム『Energy field』および『世界ノ全テ -remind of you-O.S.T』を発表。しかし同年、kalaが脱退しユニットEnergy fieldは解散となった。以後「hosplug（ホスプラグ）」としてソロ活動を開始させる。これ以後は映像音楽の方面に限定することなくアーティスト活動にも力を入れ、ソロ活動とオリジナルアルバムのプロデュースにも取り組む。2003年（平成15年）、ヴォーカリスト中原涼を迎えて活動は新局面へと展開した。同年には中原涼の他YURIA・片霧烈火をヴォーカルに迎えた細井本人名義のアルバム『ヤジルシ、メジルシ。』を発表。そして2004年（平成16年）、Littlewitchが送り出したゲーム『Quartett!』の主題歌・BGMを担当。このゲームはクラシック音楽界が舞台であることから、使用される楽曲も非常に多かった。『世界ノ全テ』の楽曲はどちらかといえば落ち着いた旋律が多くを占めたが、『Quartett!』は中原の歌う「虹の彼方へ」をはじめ明るく楽しい曲調も多い。ドイツ語圏を舞台としているにもかかわらず、ケルトやスコットランド民俗音楽からの影響が濃い『Quartett!』内の楽曲は、後に『flowers』（『Quartett!O.S.T』）に収められた。2005年（平成17年）には中原涼のマキシシングル「Squall」やファーストアルバム『オトノハ』をプロデュースしている。このほかYURIA、MW（片霧烈火、霜月はるか）といったシンガーとの活動や新人ボーカリストの発掘にも力を入れている。2006年（平成18年）1月リリースの『LOST CHILD インフィニア』や9月発売のソロ作品『anchor point』はその成果である。2008年（平成20年）、東京は1月26日、大阪は3月15日という日程で「細井聡司独演会」と題した自身初のソロライブを行う。同年7月20日のブログでデザイナーのAy@と結婚したことを発表。以後、両者のブログに度々顔を出すようになった。インターネットラジオ番組のパーソナリティーとしても活躍している。かつてはBBstationにて毎月第2・4金曜日に放送の『ふたりよがり』に、声優の高橋広樹と共に出演していた。また、自身のウェブサイトとiTunes Storeにて『聴き変』という、縁のある音楽家との音楽談義を中心としたポッドキャスティング番組をだいたい月一回ペースでの公開を行っている。過去には音泉の木曜番組『オトチンオーバードライブ』にmilktubのbamboo、Blasterheadらとともに2005年（平成17年）1月から2007年（平成19年）5月の放送最終回（第103回）まで出演していた。また前述の中原涼とlivedoorのネットラジオサービス"ねとらじ"において『ホとス。』を2005年（平成17年）2月から2006年（平成18年）2月まで19回放送し、2006年（平成18年）6月4日から不定期でインターネット放送サイト"すときゃ!"にて『ホとスときゃ。』を放送、またその翌週から着うたフル対応の携帯電話向けサイト「アニ★ロコ トーク」にて『ホとス。ミニ』の配信を行った。なお『ホとス。ミニ』は2007年（平成19年）5月の第50回配信をもって終了し(2008年（平成20年）4月より再放送を実施)、『ホとスときゃ。』も翌6月の最終回スペシャルの放送をもって終了した。