概要
山梨県立医学専門学校卒業後、1950年俳優座養成学校第2期生として入学。1952年『殺人容疑者』でデビュー。
その後、俳優座のトイレで出会った、当時『七人の侍』を監督していた黒澤明に気に入られ、養成所卒業日当日に黒沢に呼ばれてテストを受け、利吉役に起用された。これがきっかけで1953年に東宝と専属契約を果たした。また撮影中は黒澤の家に下宿して親交を深め、『赤ひげ』等ほとんどの黒澤作品に参加した。
『七人の侍』と同時期に同じ撮影所では『ゴジラ』の撮影が行われており、それに興味を持って黒澤の目を盗んでトイレに行くと偽ってたびたび本多猪四郎や円谷英二がいる特撮セットを見学に行き、彼の熱意に感心した円谷は土屋の見学に合わせて撮影スタートを待ってくれていた。
1954年の『透明人間』で特撮初出演、55年の『ゴジラの逆襲』でゴジラシリーズデビュー。それ以後も『マタンゴ』『地球防衛軍』『怪獣大戦争』『ガス人間第一号』と言った数多くの東宝特撮に出演。91年の『ゴジラVSキングギドラ』では本人曰く「初のゴジラと交流のある人物」を演じている。
東宝退社後はテレビドラマで活躍し、『大江戸捜査網』と言った時代劇や『ウルトラQ』『ウルトラマン』『ウルトラセブン』のようなテレビ特撮にも出演した。
当初、帰『帰ってきたウルトラマン』では伊吹竜役の候補に挙がっていたが、最終的に大映映画を中心に活躍していたベテランの根上淳に決定した。
2017年9月6日、7ヶ月前の2月8日に肺がんで死去したことが報じられた。