1908년 9월부터 전남 담양군(潭陽郡)과 전북 순창군(淳昌郡)ㆍ옥과군(玉果郡) 등지에서 의병장으로 활동하였다.

설성삼은 휘하에 의병 20명을 거느리고 1908년 9월 21일 전북 옥과군 화면(火面) 화대리(火岱里) 김판금(金判金)의 집에서 군자금을 요구하다가 그 집 헛간을 소각하였다. 이 일로 옥과주재소(玉果駐在所) 순사 및 동 수비대 하사 이하 4명이 9월 22일부터 설성삼의진을 추적하였다. 이에 설성삼과 그 휘하 의병들은 산중으로 탈출하여 옥과군 겸면(兼面) 운교리(雲橋里)에서 식사를 준비하다가 일본 군경 추적대의 공격을 받고 교전 중 의병 8명이 순국하였다. 설성삼은 탈출했지만 1909년경 체포되었다.

1909년 3월 1일 광주지방재판소에서 이른바 강도죄로 징역 10년을 받고 공소했지만, 같은 해 4월 24일 기각되었다. 1909년 5월 6일 상고도 기각되어 옥고를 치르던 중, 1913년 2월 1일 형집행이 면제되어 출옥하였다.

정부는 고인의 공훈을 기려 2015년에 건국훈장 애국장을 추서하였다.

• 刑事事件簿
• 暴徒 討伐의 件(1908. 9. 30) 暴徒에 關한 編冊
• 秘錄 韓末全南義兵戰鬪史(李一龍 역, 1977) 65면