Margil trad op 22 april 1673 in bij de Franciscaner orde in zijn geboortestad Valencia, Spanje. Na zijn priesterwijding meldde hij zich als vrijwilliger voor de inheemse Amerikaanse missies en kwam op 6 juni 1683 aan in Vera Cruz. Hij werd gestationeerd in het missiecollege van Santa Cruz, Querétaro, maar was over het algemeen bezig met het bereiken van missies in Yucatan, Costa Rica, Nicaragua, en vooral in Guatemala.
Hij liep altijd blootsvoets, zonder sandalen, vastte elke dag in het jaar, gebruikte nooit vlees of vis, en paste de tucht en andere instrumenten van boetedoening onbarmhartig op zichzelf toe. Hij sliep weinig, maar bracht het grootste deel van de nacht door in gebed, evenals de tijd voor de siësta.
Op 25 juni 1706 werd Margil benoemd tot eerste voogd van het pas opgerichte missiecollege van Guadalupe, Zacatecas. In 1716 leidde hij een groep van drie paters en twee lekenbroeders naar Texas, en stichtte de missies van Guadalupe onder de Nacogdoches, Dolores onder de Ays, en San Miguel onder de Adays. Deze plaatsen liggen in het huidige Oost-Texas en Noord-Louisiana.
Toen de Fransen deze missies verwoestten, trok pater Margil zich terug naar de Rio San Antonio (rivier de San Antonio). Hij bleef meer dan een jaar in de buurt van de huidige stad San Antonio, Texas. Daar stichtte hij de Missie San José (Texas) ten dienste van de Coahuiltecan Indianen.
Daarna keerde hij met zijn priesters terug naar de plaats van zijn vroegere activiteiten, herstelde de missies en wijdde zijn aandacht aan de Franse kolonisten in Louisiana. In 1722 werd hij tot voogd van zijn college gekozen; aan het einde van zijn ambtstermijn hervatte hij het missiewerk in Mexico. Hij overleed in Mexico-Stad in het Convento Grande de San Francisco.