Catholique dans sa jeunesse, il souhaite initialement devenir prêtre mais, lors d’un séjour à Lourdes à l’été 1983, l’évêque de son diocèse, Guillaume-Marie van Zuylen, lui conseille plutôt de se lancer dans des études à l’université. Hésitant initialement entre le droit et la médecine, il opte finalement pour la seconde option. Il décide de s’orienter vers la médecine légale à la suite d’un stage à l’Institut de médecine légale de l’université de Liège en 1987 : « J’ai rencontré le professeur Armand André, qui le dirigeait. Dans les années 90, le professeur Brahy a succédé au professeur Armand André. En 1991, le professeur Brahy m’a proposé de venir au service de médecine légale ». Il étudie la médecine générale en parallèle de la médecine légale jusqu’en 1993, année d’obtention de sa licence en médecine d’expertise. De 1996 à 2000, il rédige sa thèse de doctorat en criminologie. Il est également diplômé en anthropologie judiciaire du Smithsonian Institute et de l’université de Leyde.

Il effectue la majeure partie de sa carrière dans les provinces de Liège et du Luxembourg belge, réalisant environ 6 000 examens de cadavres, plus de 4 000 autopsies (entre 2 000 et 2 800 selon une première déclaration, et 4 000 dans son 3ème passage dans l’émission Legend en juillet 2024) et plus de 300 interventions devant des cours d’assises. Il est notamment sollicité sur les affaires de la catastrophe de Stavelot, de l’assassinat de Stacy et Nathalie (en) (qu’il qualifie de « pire meurtre » qu’il a connu), de la catastrophe de la rue Léopold, de la tuerie de la place Saint-Lambert et de l’attaque du boulevard d’Avroy.

Depuis la rentrée 2001, il enseigne en tant que professeur docteur à l’Université de Liège (ULiège), dont il dirige également l’Institut de médecine légale.

En septembre 2010, il est élu président de l’École liégeoise de Criminologie Jean Constant avec prise de fonctions le 1er octobre.

Le 26 octobre 2013, il est élu membre de l’académie royale de médecine de Belgique.

Le 20 juin 2020, il est élu vice-président francophone du Conseil National de l’Ordre des médecins de Belgique. Le 24 janvier 2022, il annonce sa démission, effective à partir du 31 mars.

Le 19 octobre 2022, il est élu président du Conseil d’administration du CHU de Liège.

En juin 2021, la RTBF met en ligne une vidéo où Philippe Boxho est interviewé et raconte trois anecdotes de ses plus folles autopsies. La vidéo réalise un succès avec plus de 9,7 millions de vues. Il est alors contacté par la maison d’édition Kennes. Philippe Boxho rédige alors un premier roman, Les morts ont la parole, où il raconte des anecdotes sur ses autopsies. Il romance les histoires, pour éviter qu’on puisse reconnaître les gens, mais « la trame médico-légale est toujours vraie ».

En 2023-2024, ses livres Les morts ont la parole et Entretien avec un cadavre, son second livre, rencontrent un succès important à la suite de ses passages dans l’émission Legend de Guillaume Pley, chacun totalisant plusieurs millions de visionnages. Les ventes de ces livres (230 000 pour le premier, 230 000 pour le deuxième) évitent de justesse la faillite à son éditeur. Son troisième livre, La mort en face, sort fin août 2024 et est tiré à 300000 exemplaires et sera traduit dans plus de 30 langues. Sa maison d’édition précise « il représente de loin le plus gros carton d’un Belge ces dix dernières années. Il a vendu autant de livres cette année qu’Amélie Nothomb ou Eric-Emmanuel Schmitt. »

Dans le sillage de son succès, il est victime d’usurpation d’identité sur internet Le 28 mars 2024, il est élu « Liégeois de l’année 2023 » dans la catégorie Citoyenneté par les lecteurs de La Meuse.