Abandonó las banderas del radicalismo y acogiendo las corriente independiente que enarboló Rafael Núñez, inició su candidatura a la presidencia de Santander, la cual obtuvo por votación en 1872.
Su administración estuvo marcada por un progresismo sin antecedentes para el Estado, compaginándose sus ejecutorias a la filosofía liberal con que había sido diseñado en su constitución.
La reforma en la instrucción pública se hizo visible implantando cátedras más orientadas a la ciencia que a la filosofía, y los proyectos de infraestructura tuvieron notorio avance con la apertura de vías y ferrocarriles.
Se logró entonces que el Congreso, mediante la ley 52 de 1872, ordenara una vía del ferrocarril hasta Paturia.
[cita requerida] Al terminar su mandato, ya con el rango de general, el presidente Santiago Pérez Manosalva lo designó como comandante del Ejército.
Comenzó a hilar un acuerdo entre los estados de la costa atlántica y aprovechó la presencia del general Ramón Santodomingo, oriundo de la costa norte, para acercarse al ejército y buscar el apoyo del cuerpo castrense a su candidatura.
Para su segunda administración, Wilches contó con la orientación del ingeniero Geo von Lengerke para desarrollar caminos de piedra para la muy quebrada y agreste topografía santandereana.