Segerstedt studerte til cand. theol. i 1901, men fikk underkjent avhandlinga si «Til frågan om polyteismens uppkomst» ved Uppsala universitet i 1903, fordi det ikke stemte med statens lære. Derimot godtok man ved Lunds universitet i 1912 hans doktorgrads-avhandling «Det religiösa sanningsproblemet». Han underviste en del år i religionshistorie, først ved Lunds universitet og så ved Stockholms högskola.