Mitsem var dommerfullmektig ved Drammen byrett fra 1975 til 1977, herredsrettsdommer ved Asker og Bærum herredsrett fra 1986 til 1991 og lagdommer i Eidsivating lagmannsrett (nå Borgarting lagmannsrett) fra 1991 til august 2002. Han tiltrådte som dommer i Høyesterett 12. august 2002.