Sörensen började spela hockey i Tälje IK, innan han gick vidare till Södertälje SK och dess ungdomsorganisation där han började spela juniorhockey. Hans spel uppmärksammades av nordamerikanska hockeyscouter. Sörensen draftades i NHL-draften 2010 i fjärde rundan, som nummer 106 totalt, av Ottawa Senators.