Thorleif Boman var sønn av fabrikkbestyrer Victor Julius Boman (1844–1909). Han ble fra Universitetet i Kristiania i 1923 og var sjømannsprest fra 1924. I 1930 ble han utnevnt til residerende kapellan i Biri. Fra 1934 til 1937 var han forstander ved Misjonsskolen i Stavanger. I 1937 ble han residerende kapellan i Strømsø, og fra 1947 var han residerende kapellan i Paulus menighet i Oslo. Fra 1954 til 1961 var han sogneprest samme sted. Han tok den teologiske doktorgraden med en avhandling om («Hebraisk tenkning sammenlignet med den greske») i 1952, og underviste senere i teologi ved Universitetet i Oslo. Fra 1961 til 1964 var han forskningsstipendiat.