Sebastien Henri Marie Guillaume nació del 16 de abril de 1992 en el Hospital Materno Gran Duquesa Charlotte. Es el quinto e hijo más pequeño de los Grandes Duques Enrique y María Teresa de Luxemburgo, quienes también tuvieron otros cuatro hijos más mayores : el Gran Duque Heredero Guillermo, los Príncipes Félix y Luis y la Princesa Alejandra de Luxemburgo.
Tras su nacimiento fue nombrado Caballero de la Orden del León de Oro de la Casa de Nassau y, cuando cumplió los 18 años recibió, en calidad de Príncipe de Luxemburgo, la Gran Cruz de la Orden de Adolfo de Nassau.
Sebastián de Luxemburgo ha acudido a diferentes centros escolares entre los que se pueden encontrar Le Rosey, St. George's International School de Luxemburgo o la Summer Field School. Ahora bien, más tarde terminó sus estudios elementales en la Ampleforth College, una escuela católica que hasta el año 2002 no admitía chicas, ubicada en North Yorkshire (Inglaterra). Precisamente durante sus años escolares conoció a l a multimillonaria española, Gala Escarrer, hija del dueño de los hoteles Meliá. Sin embargo, parece que lo suyo no llegó a buen puerto puesto que de esa especial amistad apenas se volvió a saber nada más.
El hijo de los Grandes Duques de Luxemburgo habla además, francés, inglés, luxemburgués, alemán y sabe defenderse en español gracias a los orígenes cubanos de su madre.
Una vez terminada su educación obligatoria pasó a estudiar Marketing y Comunicación Internacional en la Universidad Franciscana de Steubenville (Ohio), donde también acudieron anteriormente otros miembros de su familia. Allí el hijo de los Grandes Duques de Luxemburgo, que se manifestó en anteriores ocasiones como un gran amante de los deportes, recibió numerosos elogios por la deportividad demostrada durante su participación en el equipo de rugby de la universidad.
En 2012 Sebastián de Luxemburgo pasó a ocupar la cuarta posición en la línea de sucesión al trono después de que se modificara el reglamento de la Casa Real por el cual el orden de acceso a la Corona vendría dada en función de la edad y no del sexo. De manera que, si hasta ese momento el Príncipe Sebastián había ocupado la tercera posición, a partir de entonces pasaría a la cuarta por detrás de su hermana Alejandra de Luxemburgo. Y es que hay que recordar que su hermano, Luis de Luxemburgo, renunció a sus derechos dinásticos para poder contraer matrimonio con Tessy Antony.
De hecho, fue en ese mismo año cuando el joven comenzó una relación con una joven estudiante de enfermería llamada Sarah a la que conoció durante su estancia en la mencionada universidad estadounidense.
En 2015 se licenció y, apenas un años después, comenzó su entrenamiento militar, como ya es tradición en los miembros de la realeza, durante 44 semanas en la Real Academia Militar de Sandhurst que terminó en 2017. De manera que, una vez que lo hubo superado realizó su juramento como oficial de la Armada de Luxemburgo para posteriormente empezar a trabajar como Comandante de Pelotón en en un regimiento del ejército británico.
