Nach Houbraken wurde Thomas Wyck 1616 in Haarlem geboren; als seine Herkunft wird in diversen Aktenstücken jedoch Beverwijck in der Nähe von Haarlem angegeben. Sein Vater Adriaen ließ ihn wohl römischkatholisch taufen, da sein Name in den Taufbüchern der Reformierten Kirche fehlt und er selbst seine Kinder in diesem Glauben taufen ließ. Seine frühen Gemälde und Zeichnungen in der Art der Brüder Ostade legen eine Ausbildung in Haarlem nahe. Um 1640 dürfte er in Italien gewesen sein, wo er Houbraken zufolge nach der Natur gezeichnet haben soll. 1642 trat er der Malergilde in Haarlem bei. 1643 ist das früheste Datum auf einer seiner Zeichnungen, 1644 das früheste auf einem seiner Gemälde. Aus späteren Jahren kommen datierte Werke nur selten vor. Im Mai 1644 heiratete er in Haarlem Trijntgen Adams. Am 29. Oktober 1652 wurde ein Sohn Jan geboren, am 30. September 1656 ein Kind begraben und am 20. Januar 1657 eine Tochter Cornelia getauft. 1658/59 saß Wyck als Geschworener, 1660 als Dekan im Vorstand der Malergilde. 1661 wurde sein Sohn Adam getauft. Am 23. März 1663 ermächtigte er seine Frau, Geschäfte für ihn zu tätigen, da er ins Ausland reisen wollte. Im September 1663 hatte er Haarlem vermutlich verlassen, da die Malergilde eine Geldzahlung an sein Haus adressierte. Seine Ansichten von London vor und nach dem großen Stadtbrand lassen vermuten, daß er sich damals in England aufhielt, wo ihn auch Horace Walpole bezeugt. Am 12. April 1665 war er wieder in Haarlem, wo er als Zeuge ein Dokument zeichnete. 1668/69 beteiligte er sich erneut als Geschworener, 1669/70 als Dekan, 1671/72 als Geschworener an den Geschäften der Malergilde in Haarlem. Da sein Sohn 1674 für ihn Beiträge an die Malergilde in London zu leisten versprach, ist er vielleicht ein weiteres Mal in England gewesen. 1675 ist er wieder in Haarlem erwähnt. 1676 fungierte er noch einmal als Geschworener der Malergilde. Am 19. August 1677 wurde er in Haarlem begraben.
Wycks Œuvre zerfällt in zwei Teile. Zum ersten Komplex gehören Märkte, Ruinen, Straßenszenen, Häfen und Küstenlandschaften mit buntem Volksleben und topographischen Motiven aus Rom und Neapel. Zum zweiten zählen holländische Interieurs mit Gelehrten, Alchimisten, Webern und Frauen bei der Hausarbeit. Jan Asselijn und Jan Baptist Weenix, Pieter van Laer sowie die Brüder Ostade sind als seine wichtigsten Vorbilder zu nennen.
Es haben sich viele Zeichnungen von seiner Hand erhalten, auch einige Radierungen sind bekannt.
Als sein Schüler ist der Schlachtenmaler und Kunsthändler Jan van Huchtenburg (1647-1733) überliefert. Sein Sohn Jan Wyck (1652-1700) folgte ihm nach England, wo er als Bildnis-, Pferde- und Schlachtenmaler erfolgreich war.
