Withoos studerade under stillebenmålaren Otto Marseus van Schrieck. Tillsammans med denne och stillebnmålaren Willem van Aelst reste han 1648 till Rom. Efter sin återkomst 1653 var han verksam i sin hemstad Amersfoort. 1672, då franska trupper belägrade staden, flydde han till Hoorn där han var verksam fram till sin död.
Withoos specialiserade sig, likt sin lärare van Schriek, på sk "Forest Floor Still lifes", vilka karaktäriseras av att fokuseringen är lagd på den mystiska undervegetationen i skogen; plantor, insekter, reptiler och andra djurarter från den vilda världen.