معهد كارولنسكا
ولد ثيورل في مدينة لينشوبينغ جنوب السويد، وفيها التحق بالدراسة قبل الجامعية حتى حصل على الشهادة الثانوية في 23 مايو 1921. وفي سبتمبر من نفس العام بدأ ثيورل دراسة الطب في معهد كارولنسكا، حيث تخرج سنة 1924 حاملاً درجة البكالوريوس في الطب. ثم قضى ثلاثة أشهر في دراسة علم الأحياء الدقيقة بمعهد باستور في باريس تحت إشراف البروفسور ألبير كالميت. وفي سنة 1930 حصل على درجة الدكتوراه في الطب، وكانت أطروحته للدكتوراه عن الدهون في بلازما الدم، ثم عين أستاذاً للكيمياء الفسيولوجية بمعهد كارولنسكا.