Thorsen scenedebuterte på Det norske teatret i 1959, med tittelrollen i Lars Bergs første skuespill til strålende kritikker fra et samlet norsk kritikerkorps. Samme høst ble hun elev ved Nationaltheatret, hvor hun fikk engasjement i 1960. Hun utmerket seg i en rekke roller, som Hedvig i , Kaja i og Laura i . Fra 1969 til 1974 var hun med i teatrets oppsøkende virksomhet drevet som gruppearbeid, som teaterstykke og LP og et dokumentar- og besøksteater.