Troxler studoval v Jeně a Göttingenu. Mezi jeho učiteli byli Georg Wilhelm Friedrich Hegel a Friedrich Wilhelm Joseph von Schelling.
Po získání titulu pracoval jako lékař ve Vídni, kde se spřátelil s Ludwigem van Beethovenem a oženil se s Wilhelmine Polbornovou. Během té doby Troxler objevil fenomén vizuálního vnímání, který dnes nese jeho jméno, Troxlerovo vyblednutí. V roce 1811 se vrátil do Beromünsteru.
Troxler reprezentoval Švýcarsko na Vídeňském kongresu v roce 1815. V roce 1820 se stal profesorem filozofie a historie na lyceu v Lucernu, ale po roce musel kvůli politickým problémům odejít. Založil vzdělávací instituci v Aarau a pokračoval v práci lékaře.
V roce 1848 se Troxlerovi podařilo změnit švýcarskou federální ústavu tak, aby obsahovala prvky ústavy Spojených států.