Margil est entré dans l’ordre franciscain dans sa ville natale de Valence, en Espagne, le 22 avril 1673. Après son ordination sacerdotale, il se porte volontaire pour les missions amérindiennes et arrive à Vera Cruz le 6 juin 1683. Il était en poste au collège missionnaire de Santa Cruz, Querétaro, mais s’occupait généralement de rejoindre les missions du Yucatan, du Costa Rica, du Nicaragua et surtout du Guatemala.
Il marchait toujours pieds nus, sans sandales, jeûnait tous les jours de l’année, ne consommait jamais de viande ni de poisson, et s’appliquait sans ménagement la discipline et les autres instruments de pénitence. Il dormait très peu mais passait en prière la plus grande partie de la nuit, ainsi que le temps imparti à la sieste.
Le 25 juin 1706, Margil est nommé premier gardien du collège missionnaire de Guadalupe, Zacatecas, nouvellement érigé. En 1716, il conduisit une bande de trois pères et deux frères laïcs au Texas, et fonda les missions de Guadalupe chez les Nacogdoches, Dolores chez les Ays, et San Miguel chez les Adays. Ces sites se trouvent dans l’est du Texas et le nord de la Louisiane actuels.
Lorsque les Français ont détruit ces missions, le père Margil s’est retiré sur le Rio San Antonio (rivière San Antonio). Il est resté près de l’actuelle ville de San Antonio, au Texas, pendant plus d’un an. Il y établit la mission San José (Texas) pour servir les Indiens Coahuiltecan.
Il retourna ensuite avec ses prêtres sur les lieux de son ancienne activité, restaura les missions et accorda son attention aux colons français de Louisiane. En 1722, il fut élu gardien de son collège ; à la fin de son mandat, il reprit son activité missionnaire au Mexique. Il mourut à Mexico dans le Convento Grande de San Francisco.