بزرگ ترین مشوق وی در تحصیل علم و هنر پدرش بود. موسیقی را از 13 سالگی با آموختن تنبک آغاز کرد. سپس سنتور را نزد استاد ساغری آموخته و برای تکمیل آن از اساتیدی چون فرامرز پایور، رضا شفیعیان و پشنگ کامکار بهره گرفت. همچنین در زمینه آواز از محضر استاد محمود کریمی و محمدرضا شجریان استفاده کرد. حسام الدین سراج دارای مدرک تحصیلی فوق لیسانس معماری از دانشگاه شهید بهشتی و دکترای پژوهش هنر از دانشگاه هنر است. علاوه بر آواز در برخی از آثارش، آهنگسازی را نیز برعهده داشته و با نواختن سنتور و سه تار نیز آشنایی دارد. همچنین در دانشکده هنرهای زیبا بحثی تحت عنوان شناخت هنر را تدریس می کند. او که سرپرستی گروه موسیقی سنتی ایرانی «بیدل» را نیز به عهده دارد، علاوه بر ایران، کنسرت های فراوانی در کشورهای مختلف داشته است.