Сеченовский переулок относится к территории района Хамовники, в Центральном округе столицы. Пролегает от улицы Пречистенка на юго-восток, заканчивается примыкая к улице Остоженка. Параллельно Сеченовскому переулку проходят с юго-западного направления Мансуровский и Еропкинский переулки, несколько северо-восточнее описываемого переулка протянулись Барыковский и Лопухинский переулки. После пересечения с улицей Пречистенка, Сеченовский переулок переходит в Чистый переулок, который пролегает до Большого Левшинского переулка.
В шестисот метрах от Сеченовского переулка проходят Зубовский и Смоленский бульвары. После пересечения с Зубовским бульваром улица Пречистенка переходит в Зубовскую и далее в Большую Пироговскую улицу.
Улица Остоженка к которой примыкает юго-западная часть Сеченовского переулка тянется до Крымского проезда и после этого пересечения переходит в Комсомольский проезд.
Так же улицы Пречистенка и Остоженка соединяют Сеченовский переулок с площадью Пречистенские Ворота. Около площади находится Храм Христа Спасителя. Возле площади Пречистенские Ворота на расстоянии шестисот метров от Сеченовского переулка располагаются Гоголевский бульвар, Соймоновский проезд, на северо-восток отходит улица Волхонка.
Своё название Сеченовский переулок получил в честь ранее проживавшего около описываемого переулка Сеченова Ивана Михайловича, 1829 – 1905-го годов жизни. Сеченов был выдающимся биологом, основоположником отечественной психофизиологии. Большая часть жизни Сеченова проходила в стенах университета, в котором он преподавал и заведовал кафедрой физиологии.
Ранее Сеченовский переулок носил название Затрапезный, известен с 18-го века. Историки считают, что это название связано с фамилией домовладельца. Потом описываемый переулок поменял своё название на Полуэктовский переулок. В период с 1922-го по 1955-й годы назывался Полуэктовым переулком, по фамилии бригадира Полуэктова Владимира Борисовича, 1739 – 1813-го годов жизни. Названия Полуэктовский и Полуэктов – это две производные формы от фамилии домовладельца.
Протяжённость Сеченовского переулка составляет двести тридцать метров, вдоль его границ располагаются:
- Комплекс зданий городской усадьбы Н. П. Архарова и позднее других собственников. Сейчас в здании располагаются административные помещения.
- Четырёхэтажный двух подъездный жилой дом, здание было построено в начале 20-го века, ранее здесь жил и трудился известный художник Н. П. Крымов.
- Главный дом старинной городской усадьбы.
- Жилой комплекс клубного типа.
- Старинный четырёхэтажный трёх подъездный жилой дом.
- Комплекс зданий академии художеств.
Вдоль границ Сеченовского переулка зелёной растительности расположено не много, на дворовых территориях находятся небольшие островки природной растительности.
Через улицу Пречистенка проезжают автобусы №№ 05, 255 и троллейбусы № 15. Станция метро «Кропоткинская» находится в шестисот метрах от Сеченовского переулка.