Segundo o Dicionário Houaiss da Língua Portuguesa, é esta a etimologia da palavra serapilheira:

«prov. de um lat. *scirpicularia < lat.vulg. *sirpicularìa 'cesto, nassa de junco', depois 'tecido feito com matéria semelhante ao junco', der. scirpicùlus,a,um 'de junco', 'objeto trançado'; cp. lat. scirpicùlus,i 'nassa'; esse étimo teria dado orig. ao fr. ant. sarpillière (sXII), mod. serpillière, 'pano para embalagens' > provç. antigo serpelieira (1200), sarpiliera > cat. antigo serpellera (1256 sob a f. sarpayera), hoje xarpellera, port. sarapilheira (1450), serapilheira; cp. esp. harpillera (1497 sob a f. sarpillera) 'serapilheira, tecido grosseiro que serve para sacos', catalanismo ou galicismo antigo, voc. de orig. incerta, segundo Corominas; f. hist. 1720 serapilheira, 1720 serpilheira.»

Relativamente à datação da segunda acepção da palavra, ou seja, «camada de matéria orgânica», não encontrámos qualquer referência no Dicionário Houaiss, nem em nenhum dos outros dicionários de língua portuguesa consultados; nomeadamente, no dicionário de António de Morais Silva, no dicionário Caldas Aulete e no dicionário da Porto Editora.

Por fim, note-se que ambas as acepções (quer o termo pertencente à indústria têxtil, quer o termo pertencente à área de estudo da ecologia) vigoram actualmente no Brasil e em Portugal.