Fox har tillbringat de senaste fem åren som Chief Commercial Officer på Premier League rivaler Arsenal och ersätter Paul Faulkner, som lämnade Villa Park i juli.
"Jag var glad och även smickrad över Toms intresse för jobbet", säger ägaren Randy Lerner, som satte upp klubben till försäljning i maj men är ännu att hitta en köpare.
"Hans rykte som ledare och teambyggare gör honom, enligt min mening, till en bra plats att föra vår klubb framåt."
Fox hade varit med Gunners sedan 2009 och ger mer än 25 års erfarenhet av sportmarknadsföring till Villa.
"Aston Villa har alltid varit en viktig klubb i engelsk fotboll och det har en lång och rik historia av framgång på toppen av spelet," Fox sade.
" Chansen att hjälpa till att återställa klubben till sin rättmätiga plats i Premier League är en utmaning som jag verkligen är energiska av och ser mycket fram emot."
Aston Villa har döpt Tom Fox till klubbens nya chef.