Erwägungen:
1. Die Staatsanwaltschaft Zürich-Sihl erliess am 17. Juli 2012 im Rahmen einer gegen X._ geführten Strafuntersuchung wegen Verdachts der Vernachlässigung von Unterhaltspflichten einen Hausdurchsuchungsbefehl und am 18. Juli 2012 zwei weitere Hausdurchsuchungsbefehle sowie einen Vorführungsbefehl. X._ erhob gegen die Hausdurchsuchungsbefehle und den Vorführungsbefehl Beschwerde. Mit Beschluss vom 23. August 2012 trat die III. Strafkammer des Obergerichts des Kantons Zürich auf die Beschwerde nicht ein. Zur Begründung führte die Strafkammer zusammenfassend aus, dass dem Beschwerdeführer das Rechtsschutzinteresse fehle, da die beanstandeten Zwangsmassnahmen bereits erfolgt seien.
2. X._ führt mit Eingabe vom 4. Oktober 2012 Beschwerde in Strafsachen gegen den Beschluss der III. Strafkammer des Obergerichts des Kantons Zürich vom 23. August 2012. Die kantonalen Behörden haben auf eine Vernehmlassung verzichtet.
3. Nach <ref-law> ist in der Begründung einer Beschwerde in gedrängter Form darzulegen, inwiefern der angefochtene Entscheid Recht verletzt. Die Bestimmungen von <ref-law> nennen die vor Bundesgericht zulässigen Beschwerdegründe. Hinsichtlich der Verletzung von Grundrechten gilt der in <ref-law> verankerte Grundsatz der Rechtsanwendung von Amtes wegen nicht; insofern besteht eine qualifizierte Rügepflicht (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.4.1 S. 53, 65 E. 1.3.1 S. 68 mit Hinweisen). Es obliegt dem Beschwerdeführer namentlich darzulegen, inwiefern der angefochtene Entscheid gegen die gerügten Grundrechte verstossen soll. Das Bundesgericht prüft nur klar und detailliert erhobene und, soweit möglich, belegte Rügen.
Der Beschwerdeführer setzt sich mit der Begründung der III. Strafkammer, die zum Nichteintreten auf seine Beschwerde führte, nicht auseinander. Aus der Beschwerde ergibt sich nicht, inwiefern die dem Beschluss zugrunde liegende Erwägung bzw. der Beschluss selber im Ergebnis rechts- bzw. verfassungswidrig sein soll. Die Beschwerde genügt daher den gesetzlichen Formerfordernissen nicht, weshalb auf sie nicht einzutreten ist. Der Begründungsmangel ist offensichtlich, weshalb über die Beschwerde im vereinfachten Verfahren nach <ref-law> entschieden werden kann.
4. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege ist abzuweisen, da sich die vorliegende Beschwerde als offensichtlich aussichtslos erweist (<ref-law>). Auf eine Kostenauflage kann indessen verzichtet werden (<ref-law>).

Demnach erkennt der Präsident:
1. Auf die Beschwerde wird nicht eingetreten.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Es werden keine Kosten erhoben.
4. Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, der Staatsanwaltschaft Zürich-Sihl und dem Obergericht des Kantons Zürich, III. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 28. November 2012
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Fonjallaz
Der Gerichtsschreiber: Pfäffli