Sachverhalt: A. Mit Verfügung vom 15. November 2006 sprach die IV-Stelle des Kantons Thurgau dem vollzeitlich erwerbstätig gewesenen N._ (Jhrg. 1968), nach Durchführung verschiedener medizinischer Abklärungen (worunter die Perizia Pluridisciplinare del Servizio X._ vom 21. Februar 2006 [im Folgenden: Gutachten des SAM]) ab 1. September 2004 eine Viertelsrente zu. In Gutheissung der dagegen erhobenen Beschwerde wies die AHV/IV-Rekurskommission des Kantons Thurgau mit Entscheid vom 21. August 2007 "die Sache zur Vervollständigung der Abklärungen und anschliessender Neuverfügung im Sinne der Erwägungen" an die Verwaltung zurück. In den Erwägungen wurde festgehalten, welche Erwerbstätigkeiten dem Versicherten angesichts der feststehenden gesundheitlichen Beeinträchtigungen offen ständen, sei mit weiteren arbeitsmarktlichen Massnahmen festzustellen. Mit Revisionsgesuch vom 27. September 2007 und Eingabe vom 17. September 2008 machte der Versicherte unter Auflage von ärztlichen Auskünften eine Verschlimmerung des Gesundheitszustands geltend, die eine 75%-ige Arbeitsunfähigkeit zur Folge habe. Die IV-Stelle gewährte Berufsberatung sowie Abklärung der beruflichen Eingliederungsmöglichkeiten (Mitteilung vom 2. November 2007 und Case Report vom 17. September 2008), holte Stellungnahmen des Regionalen Ärztlichen Dienstes (RAD) ein (Case Report vom 10. Januar 2008) und sprach dem Versicherten nach durchgeführtem Vorbescheidverfahren erneut eine Viertelsrente gestützt auf einen Invaliditätsgrad von (aufgerundet) 41% zu (Verfügung vom 25. September 2008). B. Die hiegegen eingereichte Beschwerde, mit welcher weitere Arztberichte, auch von der IV-Stelle, aufgelegt wurden, wies das Verwaltungsgericht des Kantons Thurgau ab (Entscheid vom 20. Mai 2009). C. Mit Beschwerde lässt N._ neue ärztliche Unterlagen einreichen und beantragen, unter Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids sei die Sache zwecks zusätzlicher medizinischer und beruflicher Abklärungen an die IV-Stelle zurückzuweisen, wobei "die Ergebnisse des bei der SUVA pendenten Einspracheverfahrens bzw. allfälligen Beschwerdeverfahrens abzuwarten ..." sei; eventualiter sei ab 1. September 2004 eine ganze Invalidenrente zuzusprechen. Ferner wird um unentgeltliche Rechtspflege für den bundesgerichtlichen Prozess ersucht. Die IV-Stelle des Kantons Thurgau schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichtet auf eine Vernehmlassung.