Moïse Santamaria se forme à la comédie entre 2005 et 2008 au Cours Viriot, une école d’Art dramatique de théâtre et de cinéma puis poursuit son apprentissage avec un stage auprès de Jack Waltzer en 2011. C’est cette année-là qu’il décroche ses premiers rôles: au cinéma, dans les comédies Chez Gino de Samuel Benchetrit et La Planque d’Akim Isker; à la télévision, dans les séries dramatiques Boulevard du Palais et Flics. L’année suivante, on l’aperçoit dans R.I.S. Police scientifique ainsi que dans le téléfilm Le Passage du désir face à Muriel Robin. L’acteur s’inscrit également au générique du thriller A l’aveugle (2012), un long-métrage de Xavier Palud avec Jacques Gamblin et Lambert Wilson.

Moïse Santamaria s’illustre par la suite dans des rôles de composition tel que celui d’un universitaire homosexuel devant faire son coming-outdans dans le téléfilm La Crèche des hommes (2014) ou encore celui du méchant de la saison 5 d’Engrenages. C’est en 2017 qu’on le découvre dans le rôle de Medhi Kechiouche pour la série On va s’aimer un peu, beaucoup, un personnage qu’il incarnera à nouveau à l’occasion de la seconde saison du programme.

Après un passage devant la caméra de Jérémie Renier et Yannick Renier dans Carnivores (2018), un thriller avec Leïla Bekhti et Zita Hanrot, Moïse Santamaria retrouve ensuite la télévision avec le feuilleton Un si grand soleil diffusé quotidiennement depuis août 2018 sur France 2. La série, qui raconte l’histoire d’une femme accusée de meurtre qui doit prouver son innocence en dévoilant les secrets de son passé, permet à Moïse Santamaria de montrer toute l’étendue de son talent dans un rôle multidimensionnel: celui du policier instinctif et borderline, Manu Léoni.