Debutó con la selección de fútbol de Dinamarca el 18 de agosto de 1998 frente a la . Desde entonces ocupó un puesto de gran importancia, siendo una de las piedras angulares para su seleccionador y jugando en el once inicial frecuentemente. Gracias a su actuación con la selección danesa en la Eurocopa de Portugal, Thomas se dio a conocer internacionalmente. Participó en 66 encuentros y anotó 5 tantos.