Luís Valls Matamales nasceu em 3 de maio de 1870, em Benaguacil, Valência, Espanha e foi batizado, em 4 de maio de 1870, na paróquia de Nossa Senhora da Assunção de Benaguacil. Era filho de D. Valentín Valls e Donna Mariana Matamales.
Ingressou na Ordem dos Capuchinhos em 1890, vestindo o hábito em 28 de maio de 1890, adotou o nome religioso de Ambrósio. Fez a profissão temporária em 28 de maio de 1891 e a perpétua em 30 de maio de 1894. Foi ordenado sacerdote em 22 de setembro de 1894 e celebrou a sua primeira missa no convento dos capuchinhos de Sanlúcar de Barrameda (Cádiz).
Alguns testemunhos de pessoas que o conheceram narram que ele era um religioso muito modesto, sempre com um olhar recolhido e muito humilde. Além disso notava-se nele um grande espírito de oração, sendo muito devoto de Nossa Senhora. Também entre seus irmãos religiosos, ele era considerado em grande estima, por ser um frei zeloso que procurava sempre observar as regras franciscanas, dando assim mostras de grande devoção a São Francisco de Assis. Frei Ambrósio trabalhou apostolicamente na pregação, no ministério de confissão e direção espiritual. Embora tivesse preferência de trabalhar como confessor e como diretor da Ordem Terceira de São Francisco, seu campo de apostolado era principalmente a pregação. Na Província Capuchinha de Valência passou como um dos melhores pregadores. Sua devoção à Virgem Maria ficou registrada num pequeno folheto dedicado à Virgem de Montiel,
Residia no convento de Massamagrell, em Valência, quando a perseguição religiosa de 1936, propalada pela guerra civil, eclodiu na Espanha. Refugiou-se, então, na casa da senhora María Orts Lloris, em Vinalesa. De seu esconderijo, ele desejava morrer por Cristo na Igreja Católica. “Ele não teve nenhuma reação contra o martírio – declarou a senhora María Orts – pelo contrário, ele tinha um desejo ardente de morrer por Cristo. Sua reação ao perigo que corria foi de grande serenidade e espírito corajoso. ‘Vão matar-me – disse – mas não vai acontecer nada contigo’, como de fato assim ocorreu”.
Pouco antes de sua prisão, Frei Ambrósio pediu às pessoas que o haviam acolhido para que ele não voltasse atrás em seu caminho. De fato, ele seria preso na noite de 24 de agosto de 1936 em Vinalesa por milicianos armados com fuzis e metralhadoras. Levado de carro para Valência, Frei Ambrósio foi insultado e maltratado ao longo do caminho: foi acusado de ter feito um sermão contra o comunismo, em Benaguacil. Diante disso, o Frei respondeu: “Eu apenas preguei a doutrina de Deus e do Evangelho”. Foi brutalmente executado naquela mesma noite.
O processo de beatificação ocorreu em Valência entre 1957-1959. Foi beatificado no primeiro grupo de mártires capuchinhos da perseguição religiosa espanhola de 1936-1939, juntamente com Józef Aparicio Sanz e 232 companheiros.
Foi o primeiro a ser elevado aos altares da Igreja Católica no terceiro milênio pelo Papa João Paulo II, no Vaticano, no dia 11 de março de 2001.