Serdar Sayan ODTÜ Ekonomi Bölümü'nden 1985 yılında mezun oldu. Bir sonraki yıl, Fulbright Komisyonu'nun yüksek lisans bursunu kazanarak ABD'deki Ohio State Üniversitesi'ne gitti. Bu dereceyi 1988 yılında elde ettikten sonra aynı üniversitede asistanlığa kabul edilerek doktora çalışmalarına başladı. ABD ekonomisi için kurduğu hesaplanabilir genel denge modeline dayalı teziyle 1992'de doktora derecesini almasını takiben Türkiye'ye dönerek Bilkent Üniversitesi Ekonomi Bölümü'nde öğretim üyesi olarak göreve başladı. Çeşitli idari görevler de üstlendiği bu üniversiteden izinli olarak ayrılarak Misafir Profesör olarak çalışması için bir davet aldığı Ohio State Universitesi'ne tekrar giden Sayan, 2003-2004 öğretim yılında bu üniversitede yüksek lisans ve doktora dersleri verdi. Daha sonra yine Amerika'ya dönerek 2005 kışını Uluslararası Para Fonu'nun (IMF) Washington'daki merkezinde Ziyaretçi Akademisyen olarak çalışarak geçirdi.

2006 yılında Bilkent'ten istifa ederek TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi'ne geçen Serdar Sayan, halen bu üniversitede Sosyal Bilimler Enstitüsü Müdürlüğü ve İİBF Dekan Yardımcılığı görevlerini yürütmektedir.

Prof. Dr. Sayan'ın başlıca araştırma alanları uluslararası ekonomi, nümerik iktisat, kalkınma iktisadı ve demografidir. Yayınlanmış çok sayıda ulusal ve uluslararası hakemli akademik dergi makalesi ve derleme kitap bölümüne ek olarak, yurtdışı ve yurtiçinde yayınlanmış derleme kitapları ve monografileri de bulunmaktadır. CNBC-E Business dergisinin Eylül 2007 sayısında yayınlanan bir araştırmaya göre Serdar Sayan, Türk üniversitelerinde çalışan akademisyenler içinde uluslararası akademik dergilerde en çok makale yayınlayan 10 iktisatçıdan biridir.  2006-2009 yılları arasında T.C. Başbakanlık Dış Ticaret Müsteşarlığı'na danışmanlık da yapan ve bu kurumca yayınlanan Uluslararası Ekonomi ve Dış Ticaret Politikaları dergisinin baş editörlüğünü üstlenen Sayan, çok sayıda yerli ve yabancı akademik dergide misafir editör, yayın kurulu üyesi ve hakem olarak da hizmet vermiştir.

Akademik araştırma bulgularının kamuoyu ve uygulamacılar ile de paylaşılmasının gerekliliğine inanan Sayan'ın, popüler yayın organlarında basılmış makaleleri, dünyanın çeşitli ülkelerinde çıkan gazetelerde Hırvatça, İngilizce, Lehçe, İspanyolca, Portekizce gibi değişik dillerde yayınlanmış fikir yazıları da vardır. Yine bu inanç ile uyumlu olarak, ulusal ve uluslararası basın organları ve radyo-televizyonlara da sık sık demeçler vermiş ve haberlere konu olmuştur.

Bugüne dek aralarında Parlar Vakfı 2002 Teşvik Ödülü'nün de bulunduğu çeşitli araştırma, öğretim ve hizmet ödülleri de almış olan Sayan, 2002 yılında Economic Research Forum adlı bölgesel iktisatçılar ağının Şeref Üyeliğine seçilmiştir. Bunların yanı sıra, 2004 yılında ABD'de mezun olduğu fakültenin mezunlar derneğince "mesleklerine, çalıştıkları kuruma ve ülkelerine yaptıkları hizmetler yoluyla mezun oldukları Fakülteyi en iyi biçimde temsil eden, destekleyen ve tanıtan başka ülke vatandaşı, eski mezuna" verilmek üzere ihdas edilen "Yılın Uluslararası Mezunu Ödülü"nü de almıştır.

Serdar Sayan 2001-2003 yılları arasında Türkiye Ekonomi Kurumu'nun,  2004-2006 yılları arasında da Orta Doğu ekonomileri üzerine araştırma yapan iktisatçıların uluslararası profesyonel birliği olan Middle East Economic Association'ın (MEEA) Yönetim Kurulu üyeliğinde bulunmuştur. 2007-2009 arasında MEEA'nın Genel Sekreterliği görevini yürütmüş ve 2009 sonunda yapılan seçim sonucunda, 2010-2012 arası üç yıllık dönem için başkanlığa seçilerek bu kuruluşun ABD dışında yerleşik ilk başkanı unvanını kazanmıştır.

Sayan, TEPAV'da Girişimcilik Enstitüsü (Entrepreneurship Institute - EI) Direktörü olarak görev yapmaktadır.