Thánh Tôma Toán sinh năm 1764 tại làng Cần Phan, tỉnh Thái Bình. Ngài là Thầy Giảng đồng thời cũng là hội viên Hội Dòng Ba Đa Minh. Ngài rất nhanh nhẹn, tháo vát, đạo đức nên được bề trên trao cho giữ chức phụ tá Quản Lý Nhà Chung tại xứ Trung Linh, nay thuộc giáo phận Bùi Chu. Trong thời kỳ đạo Chúa bị bách hại, Ngài đã tỏ ra rất kiên nhẫn và trung thành giúp cha già Tuyên trong mọi công tác mục vụ tại lãnh vực truyền giáo vùng Trung Linh lúc bấy giờ.
Trong thời kỳ này tại làng Trung Linh có ông lang tên là Tư, dân làng quen gọi ông là Lang Tư. Ông này nghe quan dụ dỗ nếu ai tố cáo các đạo trưởng thì sẽ được trọng thưởng nên sinh lòng ham muốn giầu có, ông đã âm thầm đi tố cáo với quan phủ Xuân Trường rằng tại làng Trung Linh có đạo trưởng. Quan cấp tốc cho quân về bao vây làng rồi vào từng nhà lục soát tìm đạo trưởng. May măn lúc ấy cha già Tuyên đã xuống hầm ẩn náu, chỉ còn thầy già Tôma Toán chưa kịp trốn thì bị bọn lính bắt được. Quan truyền lệnh bắt tất cả mọi người phải tập trung tại đình làng. Một số người đã chạy trốn, số còn lại bị đem tập trung tại đình làng, trong số người này có thầy già Tôma Toán. Thầy già Tôma Toán đã lấy khăn phủ trên đầu che mặt, nhưng vì đã có ông lang Tư chỉ điểm nên quan tới kéo khăn ra và tri hô lên:
-“Tên này là đạo trưởng đây rồi !”. Thầy cải chính, tôi không phải là đạo trưởng, các ông lầm rồi. Tôi chỉ là người giúp việc mà thôi. Quan bắt Thầy bước qua Thánh Giá. Thầy cương quyết không tuân theo nên cuối cùng thầy đã bị bắt, xiềng xich và đeo gông dẫn về phủ Xuân Trương.
Bị đưa về nhà giam ở phủ, bị tra tấn, đánh đòn khủng khiếp, máu me bắn ra tung toé và bắt nhịn đói nhịn khát. Đánh mệt mỏi rồi quan lại dụ dỗ bỏ đạo và bước qua Thánh Giá, quan sẽ cho về và thưởng cho nhiều vàng bạc. Sau một tháng bị dụ dỗ và đòn vọt đau đớn quá, Ngày 19 tháng 1 năm 1840 Ngài xiêu lòng bước qua Thánh Giá, xin bỏ đạo. Quan Tổng đốc Trịnh Quang Khanh chưa tin vì khi bước qua Thánh Giá Ngài còn dè dặt, do dự. Quan muốn thử và để biết chắc việc chối đạo của Ngài nên lệnh cho lính đem trở lại nhà tù tạm giam ít ngày nữa, xem sao. Khi trở về nhà tù gặp lại cha Giuse Hiển cùng bị giam, cha Giuse Hiển đã cầu nguyện rồi dùng lời ngon ngọt khuyên bảo thầy già Tôma Toán ăn năn thống hối và tiếp tục tuyên xưng Đức Tin. Thầy già Tôma Toán nghe lời khuyên thì xúc động, ăn năn tội xin Chúa tha thứ cho mình. Ngài lại mạnh mẽ tuyên xưng lòng tin cậy vào Chúa, cương quyết dù có phải chết cũng vui lòng chấp nhận.
Thấy thầy già Toán lại cương quyết không bỏ đạo, quan Trịnh Quang Khanh bắt hai người đã bỏ đạo tới khóc lóc ỉ ôi, năn nỉ xin Ngài bước qua Thánh Giá, nếu không thì họ sẽ bị chém. Họ nói nhiều điều xúc phạm đến Chúa và Đức Mẹ. Họ than van suốt mấy ngày liền xin Ngài thương họ kẻo họ phải chết. Lại một lần nữa Ngài xiêu lòng, để họ ngưng không nói phạm đến Chúa và Đức Mẹ nữa, Ngài lại bước qua Thánh Giá! Ngay sau đó, Ngài thấy mình quá dại dội để bị bọn họ lừa. Ngài đấm ngực ăn năn khóc lóc suốt 15 ngày đêm, không ai can ngăn được. Rất may mắn cho Thầy là trong những ngày đó, cha Đa Minh Trạch cũng bị bắt và đem tới giam chung cùng một phòng giam nên được cha an ủi và giải tội cho Thầy. Sau hai lần chối đạo, bây giờ Thầy đã ăn năn thống hối và trở nên con người mới, con người cứng rắn, vững vàng trong Đức Tin, quyết chí theo Chúa và làm chứng nhân cho Chúa.
Lần này thì quan Tổng đốc quá giận dữ, truyền đánh đập Ngài, xỉ vả rồi dọa nạt đủ điều. Quan lệnh cho quân lính đóng gông, cùm, xiềng xích, bắt nhịn ăn, nhịn uống, phải hành hạ tra tấn một cách tàn ác cho tới khi phải bỏ đạo mới thôi. Được thế, bọn lính ra sức làm xỉ nhục Ngài, kẻ thì nhổ nước miếng vào mặt Ngài, kẻ thì nhổ râu nhổ tóc, có kẻ còn tiểu vào mặt Ngài. Nhưng tất cả, lần này người chiến sĩ già của Chúa đả tỏ ra can đảm phi thường, bất chấp mọi đau khổ, mọi sỉ nhục, mọi khổ nhục đớn đau, Ngài sẵn lòng đón nhận tất cả vì Chúa và sẵn sàng được chết vì Chúa.
Ngày 9 tháng 5 năm 1840 khi đưa cha Giuse Hiển đi xử trảm, Thầy Tôma Toán cũng bị điệu đi. Trên lối đi, quan để Thánh Giá trên mặt đất ép các Ngài bước qua. Cả hai đã cương quyết dứt khoát không bước qua, quan Trịnh Quang Khanh tức giận truyền đưa thầy Tôma Toán về giam trong ngục còn cha Giuse Đỗ Quang Hiển thì giải ra pháp trường Nam Định chém đầu tức khắc.
.Vài ngày sau khi trảm quyết cha Giuse Đõ Quang Hiển, quan Tổng đốc lại nói với bọn lính:
-
“Dẫn lão già Toán ra đây để nó bước qua Thánh Giá kẻo nó quên”. Khi đối diện với quan Tổng đốc, Thầy Tôma Toán tỏ ra đầy nghị lực, cương quyết và xưng đạo một cách dõng dạc khiến quan phải ngỡ ngàng. Khuyên dụ không được quan truyền đánh một trận vô cùng dã man, tưởng chừng Ngài đã chết, quân lính kéo lê Ngài trên Thánh Giá, Ngài liền vùng dậy quì phục xuống hôn kính và đọc kinh ăn năn tội. Quan Trịnh Quang Khanh lại truyền cho lính phải đánh tiếp rồi giam vào ngục. Quân lính lột hết quần áo Ngài, buộc hai Thánh Giá nhỏ vào hai bàn chân, bắt phơi nắng 13 ngày liên tiếp không cho ăn uống. Tới khi thấy Ngài đói quá, quan bày cho dọn một mâm cơm có thịt, ruợu ngon lành. Mời Ngài ăn rồi bước qua Thánh Giá. Nhưng lại một nữa người anh hùng Đức Tin cương quyết thà chết đói chết khát vẫn hơn là bước qua Thánh Giá. Quan lại bắt tống vào ngục, tiếp tục bắt nhịn đói nhịn khát cho tới khi chết rũ tù.
Vì đói khát và bị hành hạ tàn ác quá nên người chiến sĩ anh dũng Đức Tin không còn sức, đã lịm dần, ngã gục và tắt thở giữa trưa mùa Hè nóng nực ngày 27 tháng 6 năm 1840 trong nhà giam tỉnh Nam Định, hưởng thọ 73 tuổi.
Sau khi chết, quan truyền chôn ngài tại vùng đất chôn các tù nhân. Sau bảy tháng, anh Phêrô Dậu và mấy người giáo dân đã xin cải táng rước về mai táng tại Lục Thủy chung với các vị tử đạo khác trong giáo xứ.
Đức Thánh Cha Lêô XIII đã suy tôn Ngài vào bậc Chân Phước và Đức Giáo Hoàng Gioan Phaolô II đã nâng Ngài lên hàng Hiển Thánh Tử Đạo ngày 19 tháng 6 năm 1988.