Thomle tok juridisk embetseksamen ved universitetet i Christiania 1837, og var en kort tid kopist, før han i 1838 ble prokuratorfullmektig i Drammen. Han hadde et opphold i Frankrike i årene 1842–1843, i Rouen og Paris, og fra 1843 var han over- og underrettsprokurator i Kristiania. Thomle ble assessor i Kristiania Stiftsoverrett i 1856, og var ordfører i hovedstaden i 1863. Han var assessor i Høyesterett i årene 1865–1881.