11.1903. kā savvaļnieks iestājies Krievijas armijā, 163. Lenkoronas–Našeburgas kājnieku pulkā Kauņā. 08.–09.1904. izlēmis mēģināt iegūt virsnieka profesiju, nesekmīgi mēģinājis iestāties Viļņas kājnieku junkurskolā (Виленское военное училище; nenokārtoja iestāšanās pārbaudījumus). 10.1903. paaugstināts par jaunāko, 02.1905. – par vecāko unteroficieri, 09.1904. – par zaurjadpraporščiku (virsnieka vietas izpildītāju). No 01.1905. sava pulka sastāvā piedalījies Krievijas–Japānas karā. Pēc junkurskolas pabeigšanas no 08.1909. virsnieks 113. Starajas Rusas kājnieku pulkā Zemgalē. Podporučiks (08.1909.), poručiks (11.1912.), štābkapteinis (1915), kapteinis (06.1917.). Pirmajā pasaules karā armijas mobilizācijas gaitā 08.–09.1914. komandējumā Šauļos, 29. divīzijas 1. brigādes štāba adjutanta vietas izpildītājs. Pēc tam pulka sastāvā iesaistījās kaujās ar Vācijas armiju Austrumprūsijā. Kaujās Austrumprūsijā ievainots, evakuēts ārstēšanai uz aizmuguri. 01.–04.1915. pēc ievainojuma izārstēšanas Vilmanstrandas izveseļojušos karavīru komandas jaunākais virsnieks. 04.1915. pēc paša vēlēšanās nosūtīts uz savu pulku frontē, piedalījās kaujās pie Augustovas kanāla Polijā. No 04.1915. – rotas komandieris, no 12.1916. – pulka adjutants, no 02.1917. – pulka 3. bataljona komandieris. Piedalījās kaujās ar Vācijas armiju Viļņas guberņā, par nopelniem 07.1917. kaujās izvirzīts paaugstināšanai par apakšpulkvedi. 17.10.1917. komandēts no pulka uz Galveno štābu Petrogradā. 23.12.1917. saslimis, ievietots Helsingforsas (Helsinku) slimnīcā, 04.01.1918. piešķirts trīs mēnešu atvaļinājums veselības uzlabošanai. F. Virsaitis dzīvoja Valkas apriņķī (no 22.02.1918. vācu karaspēka okupācijā). 06.1918. bēgļu apmaiņas kārtībā izbrauca uz Padomju Krieviju, no 05.06.1918. dzīvoja Petrogradā, pēc ārstēšanās slimnīcā piešķirts slimības atvaļinājums. 15.12.1918. mobilizēts Sarkanajā armijā. No 28.12.1918. bija Padomju Latvijas armijas 3. strēlnieku brigādes apgādības priekšnieks. 12.01.1919. brigādes sastāvā ieradās Rīgā, no 20.03. Apgādības nodaļa darbojās Ieriķu dzelzceļa stacijā. 21.05.1919. ieradās komandējumā Rīgā, kuru nākamajā dienā ieņēma vācu karaspēks. Palika pilsētā.
28.05.1919. iestājies Latvijas Pagaidu valdības bruņotajos spēkos (kapteinis); dienējis Rīgas Jaunformējamajos spēkos, no 30.05. Jaunformējamo spēku saimniecības komandas priekšnieks. 05.07.1919. komandēts uz Liepāju, no 10.07. – karaskolas virsnieku klases priekšnieks. 13.10.1919. komandēts uz 6. Rīgas kājnieku pulku. No 19.10. bija 2. bataljona komandieris, 16.11.1919. – pārvietots Kara skolas priekšnieka rīcībā, no 18.11. – Instruktoru bataljona komandieris. Pulkvedis leitnants (01.01.1920.), pulkvedis (09.02.1923.), ģenerālis (21.06.1934.). No 02.08.1921. F. Virsaitis bija 5. Cēsu kājnieku pulka komandieris Rīgas garnizonā. 06.–22.06.1922. atradās komandējumā Polijā. F. Virsaitis bija tieši iesaistīts Kārļa Ulmaņa un viņa atbalstītāju realizētajā valsts apvērsuma sagatavošanā un norisē 15.–16.05.1934. 21.06.1934. F. Virsaitis iecelts par Vidzemes divīzijas komandiera palīgu, 14.11.1934. – par divīzijas komandieri un Rīgas garnizona priekšnieku. No 10.1936. jaunizveidotās Armijas draudzes padomes priekšsēdētājs, bija arī Armijas virsnieku mednieku biedrības priekšnieks, studentu korporācijas “Vendia” goda filistrs.
Pēc valsts okupācijas 30.06.1940. atvaļināts “likumā noteiktā vecuma sasniegšanas dēļ”. Dzīvoja savā saimniecībā Smārdes pagasta Virsaišos. 14.06.1941. apcietināts (ģimene izsūtīta), izvests uz ieslodzījuma vietām Krievijā. 28.11.1942. piespriesti astoņi gadi ieslodzījumā.
