Après avoir contribué au développement d’une association d’insertion en banlieue parisienne (médiation sociale) pendant quatre ans, Sébastien Fleury a intégré les équipes de commissariat aux comptes du cabinet KPMG à Paris dans les secteurs de l’agrobusiness et du commerce de détail.
Il a rejoint l’AFD en 2003, d’abord dans l’équipe de contrôle de gestion, puis à la direction des risques pour devenir responsable de la division du risque de crédit pendant quatre ans.
De 2013 à juin 2016, Sébastien avait pris la charge du bureau de Proparco à Delhi. Il est titulaire d'un master à l'école supérieure de commerce de Rouen.