環境

$ vendor/bin/phpunit --version
PHPUnit 9.1.5 by Sebastian Bergmann and contributors.

$ php --version
PHP 7.4.0 (cli) (built: May 27 2020 22:16:49) ( NTS )

expectException()を記載したのに、例外を発生させてもテストが成功しなかった

記載する位置、順番を間違えていたのが原因でした。

PHPUnitには、テストコード内で例外が生成されたかを確認するexpectExceptionメソッドが実装されています。
https://phpunit.readthedocs.io/ja/latest/writing-tests-for-phpunit.html#writing-tests-for-phpunit-exceptions

このメソッドは、例外発生箇所より手前で定義する必要があります。
上記公式ドキュメントのサンプルコードを借りて説明すると、

こうではなく、

ExceptionTest.php

<?php
use PHPUnit\Framework\TestCase;

class ExceptionTest extends TestCase
{
    public function testException()
    {
        throw new \InvalidArgumentException("ここでわざとエラーを出します。");
        $this->expectException(\InvalidArgumentException::class);
    }
}

こうやって変更して

- $this->expectException(\InvalidArgumentException::class);
throw new \InvalidArgumentException("ここでわざとエラーを出します。");
+ $this->expectException(\InvalidArgumentException::class);

こうすべきです。

ExceptionTest.php

<?php
use PHPUnit\Framework\TestCase;

class ExceptionTest extends TestCase
{
    public function testException()
    {
        $this->expectException(\InvalidArgumentException::class);
        throw new \InvalidArgumentException("ここでわざとエラーを出します。");
    }
}

出力

実行結果です。こちらは、誤った順番で実行した場合

$ vendor/bin/phpunit ./tests/TDDPractice/ExceptionTest.php 
PHPUnit 9.1.5 by Sebastian Bergmann and contributors.

E                                                                   1 / 1 (100%)

Time: 00:00.026, Memory: 4.00 MB

There was 1 error:

1) ExceptionTest::testException
\InvalidArgumentException: ここでわざとエラーを出します。

/home/taro/projects/phpsample/tests/TDDPractice/ExceptionTest.php:8

ERRORS!
Tests: 1, Assertions: 0, Errors: 1.

こちらが、正しい順番で実行した場合です。

$ vendor/bin/phpunit ./tests/TDDPractice/ExceptionTest.php 
PHPUnit 9.1.5 by Sebastian Bergmann and contributors.

.                                                                   1 / 1 (100%)

Time: 00:00.045, Memory: 4.00 MB

OK (1 test, 1 assertion)

おわりに

メソッド名をよくよく考えれば、 "assertHoge()" のような名前ではなく、 "expectException" という名前が利用されています。
このニュアンスに気づいていれば、順番をひっくり返すこともなかったかもなと思います。

追記

@expectedExceptionという形式で、テストケースを記載することもできます。
...と書こうと思ったら、手元で動きませんでした。8.x系で非推奨となり、9.x系で削除されたようです。
https://github.com/gordalina/cachetool/issues/141

$this->expectException()と仲良く暮らしていきましょう。