En 1642, Thomas est de retour aux Pays-Bas et s'installe à Haarlem. Il devient membre de la Guilde de Saint-Luc d'Haarlem. Il peint des œuvres couvrant divers sujets : des paysages côtiers ou maritimes, avec des bateaux entrant dans des ports, ou bien des personnages, tels que par exemple des alchimistes, ou bien des scènes ou des lieux de la vie quotidiennes, tels que des marchés, des foires ou l'intérieur d'une pharmacie. En 1660, il est nommé doyen de la Guilde des peintres. Il part en Angleterre pendant la Restauration, et exécutera sur place de nombreuses œuvres. Durant son voyage, il est accompagné par son fils Jan Wyck, lui aussi peintre qui demeurera en Angleterre jusqu'à la fin de ses jours et jouera un rôle important dans le domaine de la peinture dans ce pays. Thomas Wyck peint une vue de Londres avant l'incendie de 1666, ainsi que plusieurs quartiers de Londres. Il peint également plusieurs fois l'incendie de Londres.