Thomas Thiis-Evensen er kjent som en engasjert og flittig arkitekturskribent, og ikke minst som en entusiastisk og velformulert foreleser og debattant, med skarp analytisk evne, særlig vedrørende estetiske spørsmål. Dette har gitt ham status som “rikssynser” i arkitektur og rådgiver i ulike offentlige sammenhenger.
Thiis-Evensen vokste opp i Porsgrunn, tok examen artium der 1964 og begynte 1967 å studere arkitektur ved det som da het Statens arkitektskole i Oslo (fra 1969: Arkitekthøgskolen i Oslo, AHO). Allerede 1968 gjorde han seg gjeldende som debattant i fagpressen, idet han kritiserte et prosjekt for Bekkefaret kirke i Stavanger, utformet som en enkel, “nøytral” hall med klar konstruksjon. I motsetning til denne ideen fremhevet han betydningen av å ha en klar differensiering og artikulasjon av en kirkes ulike deler etter deres funksjon som arkitektursymbol sett i forhold til liturgien.
Han tok diplomeksamen ved AHO 1972 med avhandlingen Axis. En interpretasjon av aksialiteten i romersk arkitektur, et vitnesbyrd om hans interesse for historisk arkitektur og evne til teoretisk analyse av denne. Året etter ble han ansatt ved AHO som amanuensis (fra 1978 førsteamanuensis) i arkitekturteori og -historie. Han ble dr.philos. ved Universitetet i Oslo 1983 på avhandlingen Arkitekturens uttrykksformer. 1989 ble han utnevnt til professor ved Lunds Universitet, og fra 1992 er han professor i arkitekturteori og -historie ved AHO.
Sammen med arkitekt Jan Sigurd Østberg forestod Thiis-Evensen rehabilitering av H. E. Schirmers nygotiske St. Olav katolske domkirke i Oslo fra 1856. De to arkitektene betraktet kirkehuset som symbol, der romform, farge og lys støttet opp om gudstjenestens eget symbolspråk. Dette gjenspeiler Thiis-Evensens argumenter i debatten nevnt ovenfor. Han gjennomførte dette også i ombyggingen av St. Svithun katolske kirke i Stavanger.
1987 utarbeidet Thiis-Evensen en estetisk helhetsanalyse for Oslo sentrum. Arbeidet resulterte i en plan som ble vedtatt av bystyret 1991 og utgjør noe av grunnlaget for opprustingen av byens fellesrom. 1992 var han ansvarlig for utarbeidelse av estetiske planer for Gjøvik og Hamar, og han var medlem av arkitekturutvalget for OL på Lillehammer 1994.
Thomas Thiis-Evensen har gjennom hele sitt virke lagt vekt på betydningen av det å forme arkitektur, og at dette er arkitektens fagproblem, ingen andres. Dette har vakt debatt. I tillegg har hans lette, uanstrengte muntlige form forledet enkelte fagfolk til å rubrisere ham som en lettvekter, hvilket er en grov misforståelse, særlig sett i forhold til hans solide forfatterskap og akademiske posisjon. Han har holdt arkitekturens og estetikkens fane høyt og har dermed bidratt til en økt forståelse i samfunnet for estetikk og betydningen av god arkitektur. Han mottok utmerkelsen Fritt Ords honnør 1990.