Etter examen artium begynte han å arbeide i rederiet til faren Otto Thoresen, og fra 1907 til 1914 ledet han Otto Thoresens avdelingskontor på Kanariøyene. I 1915 ble han opptatt som kompanjong i Otto Thoresens spanskelinje, og da dette selskapet ble kjøpt opp av Fred. Olsen & Co. ble han med over til de nye eierne. Ole Røed Thoresen overtok her ledelsen av selskapet Den Norske Middelhavslinje. Ole Røed Thoresen var norsk konsul på Kanariøyene fra 1909 til 1914, og fra 1934 til 1963 var han Tyrkias generalkonsul for Norge. Han var formann i Oslo Handelsstands Forening 1929–1930, formann i Nordisk Skibsrederforening, medlem av Oslo Handelskammer og formann i Spansk-norsk Handelskammer. Han var formann i Norsk Sjøfartsmuseums styre fra 1934 til 1959, og satt også to perioder i Aker herredsstyre.