Han var innvalgt på Stortinget fra kjøpstedene Moss og Drøbak 1883–1891 og fra Smålenenes amt 1895–1897 og 1904–1906. Han havnet raskt i opposisjon til Emil Stang sammen med blant andre Ketil Motzfeldt. I det meste av sin tid på Stortinget var Thorne medlem og formann i Stortingets næringskomité (og av Arbeiderkommisjonen av 1885), og konsentrerte seg i all hovedsak om næringspolitikk.