Tomás Luis de Victoria was het zevende kind van 11 in Ávila geboren kinderen van Francisco Luis de Victoria en Francisca Suárez de la Concha. Na de dood van zijn vader in 1557 kwam het gezin onder de hoede van een oom die priester was. Victoria bracht enkele jaren door als koorknaap in de kathedraal van Ávila.
In 1565 (of 1563) ging Victoria naar het Duitse College in Rome. Dit was een jezuïetenschool die rijkelijk werd gesteund door Filips II en Otto von Truchsess von Waldburg, de kardinaal aartsbisschop van Augsburg. Victoria was organist in de Aragonese kerk van S. Maria di Monserrato in Rome van 1569 tot 1574. In 1571 nam het Duitse college hem aan om muziekles te geven aan de jonge jongens. Hij werd op 28 aug. 1575 gewijd. Van dat jaar tot 1577 leidde hij het koor van het Duitse College in de kerk van S. Apollinare in Rome; van 1578 tot 1585 was hij kapelaan in S. Girolamo della Carità, de kerk van de pas opgerichte Oratorianen in Rome.
Victoria keerde in 1587 terug naar Spanje en was tot 1603 kapelmeester van het Descalzas Reales klooster in Madrid, waar de zuster van Filips II, de douairière keizerin Maria, en haar dochter, prinses Margaret, verbleven. Van 1604 tot zijn dood op 27 augustus 1611 was hij tevens organist van het klooster.
In 1572 droeg Victoria zijn eerste, en nog steeds beroemdste, publicatie op aan kardinaal Truchsess, een groot kenner van kerkmuziek. De 33 motecta van vier tot acht stemmen in deze verzameling omvatten de sensuele Vere languores en O vos omnes, die tot op de dag van vandaag de basis vormen van Victoria’s reputatie bij het grote publiek dat niets weet van zijn Magnificats, hymnen, sequensen, psalmen, antifonen, en 20 missen – waarvan er vijf verschenen in 1576, nog eens vier in 1583, zeven in 1592, en de rest in 1600 en 1605.
In zijn motetten uit 1572 volgde Victoria nauwgezet de detailtechniek van Giovanni Pierluigi da Palestrina, waarbij hij blijk gaf van een indrukwekkende beheersing van Palestrina’s dissonantiebehandeling. Persoonlijk contact met Palestrina en misschien zelfs lessen verklaren waarschijnlijk Victoria’s absorptie van de techniek. Van 1566 tot 1571 was Palestrina kapelmeester aan het Romeins College in de buurt van het Duits College. Wat Victoria’s persoonlijke stijl in 1572 onderscheidt van die van Palestrina is het veelvuldige gebruik dat de jongere componist maakte van gedrukte accidentalen, zijn voorliefde voor wat nu melodische mineurbeweging zou worden genoemd (kruizen stijgend, noten dalend), en het vooruitlopen op de 19e-eeuwse functionele harmonie.
Tijdens zijn hele carrière, zelfs bij het schrijven van de Missa Quarti toni (1592), slaagde Victoria er altijd in om te klinken als een “majeur-mineur” in plaats van een echt “modale” componist. Voor hem betekende Quarti toni een cadens in A mineur op de dominant. In 1600 publiceerde hij Missae, Magnificat, motecta, psalmi, & onder andere, die voor een zeer groot deel bestaat uit F-majeur muziek met orgelbegeleiding. In het Officium defunctorum, gepubliceerd in 1605 als eerbetoon aan zijn beschermvrouwe, keizerin Maria, keerde hij weliswaar terug naar onbegeleide mineurtoonsoorten, maar dit was begrafenismuziek. In geen van Palestrina’s publicaties specificeerde hij orgelbegeleidingen. Victoria deed dat wel, en publiceerde zelfs orgelpartijen in 1592 en 1600.
Victoria’s miscellanie van 1600 bevat een Missa pro Victoria gemodelleerd naar Clément Janequin’s beroemde strijdchanson. Filips III hield meer van deze uitbundige negenstemmige mis naar een wereldlijk model dan van enig ander werk van Victoria, maar het is in strijd met elke eigenschap die Victoria bij zijn moderne publiek in de smaak doet vallen. Toch bewijst het in ieder geval dat hij emotioneel en technisch veelzijdiger was dan zijn bewonderaars willen toegeven. Filips III’s voorliefde voor het werk diende als een verkoopargument toen Victoria met de publicatie ervan geld wilde inzamelen om zijn jongste broer uit de gevangenis te redden.