Helge Thiis var sønn av Jens Thiis (1870–1942) og bror til blant andre museumsdirektør Ragna Thiis. Han tok examen artium i 1915 og utdannet seg til arkitekt ved Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm (diplomeksamen 1919). I 1923 giftet han seg med den svenske malerinnen Greta Thiis (1896–1982). Så fulgte et års studietur til Firenze før ekteparet etablerte seg i Kristiania der de bodde frem til 1930. Thiis etablerte egen praksis som arkitekt. Han var også kunstanmelder i Nationen i perioden 1924–1929.