En marzo fue reprendido por iniciar motetes demasiado pronto en las misas festivas, y el 15 de julio, después de haber incurrido en el desagrado de un importante canónigo, fue despedido. En 1601, sin embargo, el capítulo de la catedral lo invitó a participar en los servicios especiales de Semana Santa. Para el 14 de mayo de ese año se había unido a las Carmelitas Calzadas en Madrid y posteriormente fue conocido como Francisco de Santiago. Puede haber estudiado con Nicolas Dupont en Madrid, pues su misa "Ego flos campi" se basa en un motete de ese compositor. Desde 1601 hasta 1617 fue maestro de capilla de la rica e influyente casa de las Carmelitas Calzadas en Madrid. El 11 de enero de 1617 el capítulo de la catedral de Sevilla le invitó a convertirse en maestro de capilla, y asumió el cargo el 5 de abril. Fiel a sus compatriotas, de inmediato reclutó como su cantante principal y asistente al contralto Manuel Corrêa do Campo, nacido en Lisboa.

Santiago fue el primero en llevar castratos a Sevilla, tres el 11 de mayo de 1620, siete antes de 1635; estos se unieron a un ya rico establecimiento de cantantes e intérpretes. Según el cronista Castro Palacios, 'Santiago en su humilde hábito blanco de fraile hacía una extraña visión dirigiendo toda esta profusa panoplia'. Desde 1619 hasta 1623 y desde el 9 de febrero de 1628 hasta el 31 de diciembre de 1635 fue responsable, además de sus otras funciones, de la instrucción de los seises de la catedral, que fueron empleados en papeles principales en los coloquios o sainetes musicales, presentados todos los años en Corpus Christi. Se le permitió una larga salida cada cinco años para visitar Lisboa. En 1640 se le dieron dos meses de licencia con el fin de visitar los baños en Caldas da Rainha por su ciática; la cura fue pagada por su patrón el duque de Braganza, que se convirtió ese año en el rey João IV.

Los responsorios de ocho partes de Santiago se mantuvieron en uso en la catedral de Sevilla al menos hasta el 1772, pero fueron sus villancicos los que gozaron de la mayor popularidad en Sevilla y también en la América española.