Родился, как он сам писал в автобиографии, «в железно-дорожной будке Самаро-Златоустовской железной дороги, около города Бугуруслана». Сын железнодорожного рабочего. Учился в Самарском железнодорожном техническом училище. С 1905 — член РСДРП; был арестован за революционную деятельность; в 1907 освобождён, бежал из России и 9 лет провел в эмиграции в Бельгии и Франции. В Париже был связан с пролетарскими литературными кругами (А. Гастев, А. Луначарский и др.). В 1914 вступил волонтером во французскую армию, но в 1915 за антивоенную пропаганду выслан в Россию.
Публиковал стихи начиная с 1913 в газете «Правда» и других большевистских органах; с 1917 выпускал многочисленные сборники стихов. Исполнял обязанности заместителя председателя ВАПП; в 1918 наряду с руководящей политической работой в Самаре (председатель Самарского совета солдатских депутатов, зампредревкома) был также председателем местного Пролеткульта. В 1920 вместе с В. Александровским, С. Обрадовичем, В. Казиным и другими, основал литературную группу «Кузница». Герасимов был жестоко разочарован введением НЭП и в 1921 вышел из партии.
По воспоминаниям Варлама Шаламова, Герасимов в начале 20-х «высокий, черный, угловатый, в красноармейской шинели с яркими петлицами фасона Гражданской войны, в зеленой поношенной гимнастерке, в старых военных штанах, листал громадными пальцами новенькую, пахнущую типографской краской, только что вышедшую книжечку собственных стихов, с волнением или трудом отыскивая желаемое, отставив черную ладонь, в которой еле умещалась книжечка, — читал. Невыразительно.»
В мае 1937 арестован и вскоре расстрелян; однако в справке о реабилитации утверждалось, что Герасимов умер в заключении в 1939, и эта фиктивная дата смерти по-прежнему фигурирует в большинстве энциклопедий.
«Обращает на себя внимание частое употребление поэтом библейской лексики и обращение к образам природы… В своем творчестве Герасимов отражает революцию не как конкретное событие, а как нечто абстрактно-эмоциональное» (Вольфганг Казак).
«Брюсову, Герасимов часто обязан построением строфы (имею в виду ее внутреннюю структуру), Бальмонту — инструментовкой стиха, Белому — ритмом своего четырехстопного ямба» (Владислав Ходасевич).