Sørensen ble student i 1861 og i 1868. Han begynte som timelærer ved Christiania Kathedralskole i 1868, og rykket etter hvert opp til adjunkt (1871), overlærer og konrektor (1876). I skolen underviste han i matematikk og naturhistorie. Han skrev flere lærebøker i matematikk, zoologi og botanikk.