Nació en Tarragona el 2 de junio de 1721, ciudad donde estaba acuartelado el Regimiento de Infantería Sevilla núm. 36, del que su padre D. Tomás de los Santos Toro era capitán. Es posible que cursara estudios en la Academia Militar de Barcelona, pero no es seguro. Con doce años ingresó el 16 de diciembre de 1733 como cadete en el Regimiento de Infantería de Cantabria núm. 13 "El Heroico", y se supone que con esta unidad tomó parte en la reconquista y defensa de Orán (1732-1734). Continuando como cadete, el 21 de marzo de 1737 fue trasladado al Regimiento de Infantería Sevilla núm. 36 "El Peleador", unidad a la que perteneció hasta su muerte.

Ascendió al empleo de subteniente con 18 años el 13 de enero de 1740, al de teniente con 31 años el 9 de septiembre de 1752 y al de ayudante con 31 años el 22 de abril de 1753. Para entonces ya había participado en la campaña del Mediterráneo con 23 años en 1744 y en la del Condado de Nisa con 27 años en 1748. Ascendió a capitán con 34 años el 2 de marzo de 1756.

Contrajo matrimonio con doña Josefa Vives Chinart en la localidad de Denia a la edad de 35 años, el domingo 12 de septiembre de 1756, siendo capitán del regimiento cuando éste estaba destacado en Alicante ante una posible intervención derivada de la guerra de los Siete Años entre Austria, Francia, Suecia y Rusia de un lado, y Prusia e Inglaterra de otra, parte de cuyas hostilidades se desarrollaban en la isla de Mahón. En 1762 participó con 41 años en la campaña de Portugal, donde estuvo en el sitio de Almeida. De su matrimonio tuvo tres hijas (María Ignacia, María Antonia y María Angela), que quedaron huerfanas al morir su madre en Denia el 9 de febrero de 1765, dejando viudo al capitán de los Santos a la edad de 43 años. Al quedar viudo el capitán de los Santos ya había heredado el título de Conde de Argelejo por fallecimiento de su padre.

Ascendió al empleo de sargento mayor con 45 años el 8 de marzo de 1767; y obtuvo el grado de teniente coronel con 47 años el 6 de mayo de 1769 y el de coronel con 53 años el 14 de enero de 1775.

En 1775 el coronel de los Reales Ejércitos de los Santos era teniente coronel en el Regimiento de Sevilla, que estaba acuartelado en Cádiz en aquellas fechas. El 28 de febrero de ese año obtuvo licencia para casarse por segunda vez, cosa que hizo el 10 de marzo de 1775 a la edad de 53 años con doña María Josefa de los Dolores Fontao y Losada.

El 13 de noviembre de 1776 partió para América con 55 años en la expedición de Sacramento encabezada por el teniente general Pedro de Ceballos, donde tomó parte al mando del Regimiento de Sevilla en las operaciones que condujeron a la conquista de la isla de Santa Catalina y de la colonia del Sacramento. Durante las operaciones llegó a mandar una de las brigadas que se organizaron. Su conducta y comportamiento le hicieron acreedor a su ascenso a Brigadier por Real título el 26 de octubre de 1777; tenía 56 años. No le llegó el nombramiento hasta el 4 de febrero de 1778.

El 17 de abril de 1778, sexagésimo séptimo aniversario de la fundación del Arma de Ingenieros, el Brigadier de los Santos partió al mando de la expedición que tomó posesión de los territorios portugueses de Guinea cedidos a España con ocasión del Tratado de El Pardo firmados el 11 de marzo de 1778.

El brigadier de los Reales Ejércitos de S.M.C. D. Felipe José de los Santos Toro Villalón, Santaella y Beltrán, Freyre, González de Andrade, Altamirano y Amandeau de Feleries, VII conde Argelejo, Regidor perpetuo de la ciudad de Antequera y teniente coronel del Regimiento de Sevilla falleció víctima de la malaria el 14 de noviembre de 1778 a la edad de 57 años a bordo de la fragata Santa Catalina, en aguas de Guinea. Se le dió sepultura en el mar según previenen las Instrucciones de la Armada Real.

Su hoja de servicios cita sus virtudes y cualidades: "Valor, conocido; aplicación, buena; capacidad, buena; conducta, buena".