ชิต สิงหเสนี เกิดเมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม พ.ศ. 2447 เป็นบุตรของพระตำรวจเอก นายพลตรี พระยาอนุชิตชาญไชย (สาย สิงหเสนี) กับนางน้อม (สกุลเดิม สุวรรณทัต) มีพี่น้องร่วมบิดามารดากัน 4 คน ได้แก่
นายชิตได้เป็นนักเรียนมหาดเล็กหลวงในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว แล้วเริ่มเข้ารับราชการในตำแหน่งมหาดเล็กในตอนต้นรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ดำรงตำแหน่งสุดท้ายคือมหาดเล็กห้องพระบรรทมของสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดล
นายชิตถูกกล่าวหาว่ามีส่วนเกี่ยวข้องกับการสวรรคตของพระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดลในวันที่ 9 มิถุนายน พ.ศ. 2489 ศาลฎีกาได้พิพากษาให้นายชิตได้รับโทษประหารชีวิต และถูกนำตัวไปประหารชีวิตพร้อมกับนายบุศย์ ปัทมศริน และนายเฉลียว ปทุมรส ซึ่งตกเป็นจำเลยร่วมในคดีเดียวกันที่เรือนจำบางขวาง เมื่อวันที่ 17 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2498 สิริอายุได้ 700150000000000000050 ปี 7002227000000000000227 วัน
ในเวลาต่อมาได้มีการวิเคราะห์และศึกษาเกี่ยวกับกรณีสวรรคต โดยพิจารณาจากพยานหลักฐานที่ปรากฏในภายหลังคดีได้รับการพิพากษา ทำให้เกิดข้อสันนิษฐานในหมู่ผู้ศึกษาเรื่องดังกล่าวว่า นายชิต สิงหเสนี พร้อมทั้งจำเลยร่วมอีก 2 คนที่ถูกประหารชีวิตพร้อมกัน อาจเป็นผู้บริสุทธิ์ในคดีนี้