Posteriormente, cuando su tío Francisco de Aguirre partiera al Tucumán, Diego de Villarroel que ya estaba en Chile lo acompañó en toda la campaña que culminó con el arresto y extrañamiento del gobernador tucumano Juan Nuñez de Prado y en la fundación de Santiago del Estero de la que fue cabildante, siendo el primer año regidor y que en 1554 pasara a ser su alcalde, además de haberse convertido en encomendero santiagueño.