Sus primeros versos los publicó en De todo un poco, revista del Colegio del Pilar. Estudió Derecho en su ciudad natal; en 1930 ingresó en la carrera diplomática y fue destinado a Sofía y Bucarest. Su colega Edgar Neville fue una de sus primeras amistades literarias. Colaboró en revistas como La Gaceta Literaria, Héroe y Mundial, y en la prensa diaria (en ABC desde 1930). Su primer libro, La niña del caracol (Madrid, 1933), con dedicatorias a Ramón Gómez de la Serna, María Zambrano y Marichalar, fue editado y prologado por Manuel Altolaguirre; mezcla elementos del Modernismo con otros procedentes de las Vanguardias y el 27. Antes de la guerra sólo publicó otro libro, El toro, la muerte y el agua (Madrid: Imprenta de Galo Sáez, 1936), con prólogo de Manuel Machado. La Guerra Civil le encontró en Madrid, donde acababa de tributársele un homenaje con motivo de haber sido destinado al Consulado de España en Bombay. A la postre marchó a Bucarest como Secretario de Embajada en la Representación Diplomática de la República, desde donde, tras unos meses de doble juego, se incorporó a la Zona Nacional. Como diplomático estuvo destinado en Bucarest, Roma, Helsinki y Buenos Aires, en donde obtuvo un profundo conocimiento de la realidad española e internacional. Ingresó en las filas falangistas en la turbulencia de los años treinta. Dio numerosas conferencias por Hispanoamérica, donde a veces encontró la oposición de los exiliados republicanos. Recibió el premio Mariano de Cavia en 1948 y en 1959 fue nombrado académico de número de la RAE en el sillón Z, aunque no llegó a tomar posesión.
Foxá cultivó gran número de géneros literarios, destacando en especial su poesía, con libros como La niña del caracol (1933), El toro, la muerte y el agua (1936), El almendro y la espada (1940), Poemas a Italia, Antología poética 1933-1948 (1948), El gallo y la muerte (1949). También se acercó al teatro, escrito a veces en verso (Cui-Ping-Sing (1940), El beso a la bella durmiente), aunque también escribió teatro en prosa como el drama Baile en capitanía (1944) o la comedia Gente que pasa, premiada por la Real Academia Española. Sin embargo, el reconocimiento del gran público le llegó precisamente con la que es una de las grandes novelas sobre la Guerra Civil Madrid, de Corte a checa (Salamanca: Jerarquía, 1938; segunda edición corregida y aumentada San Sebastián: Librería Internacional, 1938), escrita al calor de los acontecimientos en su mayor parte sobre las mesas el café Novelty de Salamanca, entre 1936 y 1937. La novela empieza con una trifulca en el Ateneo, en vísperas de las elecciones municipales de abril de 1931, y concluye cuando el protagonista, José Félix, y su amada, Pilar, consiguen escapar del Madrid rojo. Se inscribe abiertamente en la tradición de los Episodios Nacionales de Galdós, que Foxá pretendía continuar aunque desistió de ello tras esta novela, cuyos componentes líricos son capaces de resumir en una frase impresionista lo que tardaría horas en explicarse, y una muy marcada imitación del estilo valleinclanesco, en especial en la primera parte de las tres que consta, subtitulada «Flores de Lis». Está narrada a través de los ojos del joven falangista madrileño José Félix, al que el autor presta aspectos autobiográficos.
En la primera parte, «Flores de lis», se narra la desaparición de la monarquía tras las elecciones municipales de 1931, ante la previa desidia y frivolidad de los que se supone deberían haber sido sus más acérrimos defensores.
La segunda parte, «Himno de Riego», se inicia con la proclamación de la república, esperanza de muchos y pesadilla para otros. Las familias distinguidas alargan sus veraneos en su «exilio» de la costa vasca francesa a la espera de acontecimientos que aclaren la situación del país.
La tercera parte, «Hoz y martillo», es la más estremecedora. Transcurre durante los años 1936 y 1937; se narran los avatares de los distintos personajes, envueltos en la sinrazón de una ciudad irreconocible, Madrid, en la que la violencia y la barbarie campan por sus respetos.
En la novela hay retratos de políticos y de escritores como Manuel Altolaguirre, Luis Cernuda, Federico García Lorca, Ernesto Giménez Caballero, Ramón Gómez de la Serna) y alusiones al cine de Luis Buñuel, las caricaturas de Luis Bagaría y la pintura de Manuel Ángeles Ortiz. Póstumamente siguió la continuación de la saga, Misión en Bucarest y otras narraciones Prensa Española, 1965), alusiva a su doble juego en Bucarest al principio de la Guerra Civil. Se perdió, en cambio, el manuscrito del tercer volumen de la serie, Salamanca, cuartel general. Las Obras completas de Agustín de Foxá fueron publicadas en Madrid por Prensa Española, entre los años 1963 y 1964.
