Окончил Киево-Могилянскую академию в 1802 году. В 1803 г. по окончании второго курса Киево-Могилянской Академии определен в Харьковский коллегиум учителем поэзии, чистой математики, греческого и французского языков. Назначен в Правление Харьковского коллегиума (1806), а также преподавателем риторики (1807). По указу Св.Синода определен учителем риторики и математических наук в С.-Петербургскую духовную семинарию (1809). Конференц-секретарь при С.-Петербургской духовной академии (1809), профессор Духовной академии (1811). В 1814-1816 гг. служил в Главном правлении училищ. В 1816-1819 гг. исполнял должность цензора при СПб цензурном комитете. Декан историко-филологического факультета (1826). Член училищного комитета при СПб Университете (1829). В университете Т. читал курсы “Критическая история произведений русской словесности”, “Теория слога и разных родов прозаических сочинений”, “Об изящном”, а в 1830 г. “Науку языковедения”. Преподаватель военного слога в Школе гвардейских подпрапорщиков (1823-1829). Для этой школы он составил учебник “Военное красноречие” (1825). Член комитета для рассмотрения учебных книг и пособий при МНП (1826), член Училищного комитета при Спб. Университете (1828). Траяну», посвященного императору Александру I, награжден бриллиантовым перстнем. В 1820 г. пожалован 3 тыс. руб. для напечатания «в свою пользу» изданной им книги «О военном красноречии». Награжден бриллиантовым перстнем за книгу «О военном красноречии», посвященную императору Александру I (1826). Орден Св. Анны 2-й степени (1828) Ст. сов. (1829). Уволен по представлению попечителя учебного округа К.М. Бороздина от 30 ноября 1831 г.

Русская поэзия в пользу юношества, обучающегося в Харьковском коллегиуме. М., 1805 О духовном свойстве души человеческой, соч. Х. Мендельзона (пер. с нем. Я.Толмачева). СПб., 1805 Логика Баумейстера, пер. Толмачева. Изд 1. СПб., 1807 Метафизика Баумейстера. СПб., 1808 Правила словесности, руководствующие от первых начал до высших совершенств красноречия. Ч. 1-4. СПб., 1815-1822. Краткое обозрение словесности древних народов СПб., 1820 Французская грамматика. СПб., 1809, Переизд.: 1814, 1819, 1827 Похвальное слово императору Траяну, соч. Плиния-младшего, пер. Я.Толмачева. СПб., 1820 Ручная книжка первообразных латинских слов. СПб., 1830 Военное красноречие, основанное на общих началах словесности, с присовокуплением примеров в разных родах оного. Ч. 1-3. СПб., 1825 Аналитическая филология о составе и образовании русского языка. СПб., Тип. К. Вульфа, 1859 Яков Васильевич Толмачев, ординарный профессор С.-Петербургского университета. Автобиографическая записка // Русская старина. 1892. Кн. 7-9. С. 699-724.

Григорьев В.В. Императорский С.-Петербургский университет в течение первых пятидесяти лет его существования. СПб., 1870. С. XXIV, XXV, LIII, LVIII, LXXXIII, LXXXIV, LXXXVII, LXXXIX, XCII, CLVIII, 28, 45, 49, 55, 58, 170, 185, 188, 192, 194, 195, 202-206, 209, 213, 216, 249, 250-257, 278-279, 351, 357, 358, 362, 369, 371, 379, 396, 439, 443, 451, 461-464, 515-516 (формуляр о службе), 524-525, 625, 631, 649, 685; Яков Васильевич Толмачев, ординарный профессор С.-Петербургского университета. Автобиографическая записка // Русская старина. 1892. Кн. 7-9. С. 699-724; Жуковская Т.Н.Толмачев Яков Васильевич // Биографика СПбГУ. URL: https://bioslovhist.spbu.ru/histschool/1066-tolmachev-yakov-vasil-yevich.html (дата обращения - 29.11.2019)

ЦГИА СПб Ф. 13. Оп. 1. Дд. 1860, 1883, 2744. ЦГИА СПб Ф. 14. Оп. 1. Дд. 50, 184, 203, 204, 294, 413, 538, 609, 899, 1078, 1253, 1781, 1843, 3014, 5653, 7259; Оп. 3. Дд. 128, 572, 1241, 1661, 2023, 2085, 2389, 2661, 3005, 3540, 4074, 4097.