Färdig arkitekt 1985 efter studier på KTH. Därefter anställd bla på Jan Henrikssons Arkitektkontor. Från 1990 egen verksamhet, Thomas Sandell Arkitektkontor. 

1995 startade Thomas Sandell, tillsammans med Ulf Sandberg och Joakim Uebel, sandellsandberg, ett företag som arbetar gränsupplösande med arkitektur, design och reklam och som för närvarande sysselsätter ca 60 personer. 

Thomas Sandell har står bakom uppmärksammade inredningar bla på Arkitekturmuseet och Moderna Museet samt flera reklambyråer. Just nu är han aktuell bla med Gåshaga Brygga, 41 st radhus på Lidingö. 
Som möbelformgivare har Thomas Sandell samarbetat med flera svenska och internationella möbelproducenter bla Artek, Asplund, B&B Italia, Capellini, Cbi, Gärsnäs, IKEA of Sweden, Källemo, Mobilette, R.O.O.M, Rydéns, Tibro Kök och Tronconi.

För sitt arbete har Thomas Sandell genom åren mottagit ett antal designutmärkelser.