Nasceu em 1488, em Fuenllana, na Espanha. Filho de Afonso Tomás Garcia e Lucia Martinez de Castellanos, o casal gostava de ajudar as pessoas necessitadas. São Tomás herdou esta virtude. Um dia seus pais não estavam em casa, apareceu seis pessoas pedindo esmola. O menino não encontrando nada para lhes dar, foi ao galinheiro, pegou 6 frangos, dando um para cada. A mãe lhe disse, meu filho, e se tivesse mais pobres, Ele lhe respondeu, lhe daria também as galinhas. Vendo que sua mãe jejuava, este também, desde cedo começou a jejuar, não só nos dias de preceitos, mas também nos dias dos santos de sua devoção. Fazia penitências como se fosse um adulto. Foi criado em Villanueva (Vilanova), e foi o nome que escolheu ao entrar  na Ordem dos Agostinianos.

Estudou o ensino médio na Universidade de Alcalá. Com 15 anos passou a estudar o ensino universitário na mesma faculdade, cursando: humanidades, retórica, filosofia e teologia. Foi tão bem na Universidade que foi elogiado por todos. Mas sua virtude era mais notada que a ciência. Mesmo com sucesso, não perdia a modéstia e a humildade, aceitava os elogios, como se não fosse ele que estivesse recebendo.

Quando tinha 17 anos seu pai morre, então volta para casa por alguns dias. Recebeu como herança uma grande residência, que transformou em hospital. Sua mãe não só concordou, como passou a trabalhar no hospital.

Voltando para a Universidade, e passou a ensinar filosofia. Alguns anos depois, largou tudo para entra na Ordem dos Agostinho de Salamanca em 1516. Em 1518, foi ordenado sacerdote, celebrou sua primeira Santa Missa no dia de Natal. Ele entrou em êxtase ao cantar o Glória.

São Tomás dizia: Um padre que celebra a Missa constantemente, sem se tornar melhor, é um péssimo sacerdote. Ele criticava também os religioso que, sob pretexto de devoção, não se aplicava suficientemente ao estudo. O Santo era comparado com São Paulo por sua doutrina, e a Elias, por causa do zelo em seus sermões. 

São Tomás, evangelizou tanto a cidade de Salamanca, que a cidade parecia um mosteiro. Muitos jovens se converteram a fé cristã. Até o imperador Carlos V, o escolheu como seu pregador. O Santo não aprovava pregações longas, por padre que queriam parece, saber demais.

São Tomás foi prior (superior) de Burgos e Valladolid e foi providencial (superior de várias casas), por duas vezes de Andaluzia e uma vez de Castela. Exercia sua autoridade com mansidão. Ele desejava primeiro; que o Ofício Divino (Liturgia das Horas), fossem celebrados com toda a reverência; segundo, os religiosos fizessem mais meditações e leituras espirituais; terceiro, que a paz e a união na caridade fossem guardadas; finalmente, que ninguém fosse preguiçoso e cheio de vícios, que são os maiores inimigos da virtude, e uma ruína para a alma, destruidor da caridade e fonte da desordem. Com estas normas fazia uma reforma no sentido católico do termo propriamente dito.

Em 10 de outubro de 1544, foi nomeado Arcebispo de Valência, tinha 56 anos. Mesmo tendo relutado para não aceitar o cargo. Como Arcebispo conservou seus hábito religioso. Por se vestir simples, deram a São Tomás, agora Arcebispo, 4 mil ducados para comprar trajes mais condizentes com seu cargo. Imediatamente ele doou o dinheiro ao hospital, disse, os bens feitos aos doentes é como se tivessem sendo feito para mim. Começou seu trabalho com visitas pastorais, resolvendo brigas, reformando conventos e acabando com os vícios. Acabou com os abusos e reformou o clero.

Atendia diretamente inúmeros pobres, a qualquer hora. Às vezes, a caridade vinha acompanhada de um milagre. Um paralítico lhe pediu esmola, ele, lhe perguntou se não preferia ganhar o dinheiro com as próprias mãos. Diante da resposta afirmativa, disse: "em nome de Jesus Crucificado, deixa as tuas muletas e anda". Na mesma hora saiu andando e agradecendo.

Morreu em 8 de setembro de 1555, com 66 anos, em Valência, Espanha. Foi canonizado em 1 de novembro de 1658, pelo Papa Alexandre VII.

Fez várias obras, dos quais se destacam seus lindos sermões, entre eles "Sermão do Amor de Deus", escreveu também, "Meditação", "Oração", "Contemplação". Suas obras completas foram editadas em Manila em 1881.

São Tomás de Vilanova, rogai por nós !