Hijo de Juan Félix de Villalengua, natural de Haro en la Diócesis de Calahorra y escribano del número en Vélez Málaga, y de Mariana Marfil de Lagos y Ríos, de Benamocarra, diócesis de Málaga. Sus abuelos paternos fueron Miguel de Villalengua de Haro y María Cruz Villalengua, de Fonceca, Guipúzcoa. Sus abuelos maternos fueron Francisco Marfil de Lagos, de Benamocarra, e Isabel de los Ríos, de Iznate, Málaga. Tuvo una media hermana, María del Carmen Villalengua y Aguirre, nacida de la primera mujer de su padre, Ana María Aguirre. También, tuvo una hermana llamada Mariana Villalengua y Marfil y un tío llamado Jacinto Marfil.

Villalengua obtuvo el grado de bachiller en Cánones en la Universidad de Alcalá en 1767. También asistió a la Universidad de Toledo. En 1763 entró en la Real Academia de San José para profesores de Leyes en Alcalá. En 1767 realizó su pasantía con Pedro Fernando de Vilches, quien pasó a servir como fiscal del Concejo de Órdenes. El Consejo Real lo recibió como abogado en 1771. [...]