Thomas Trolldenier sammelte erste sängerische Erfahrungen als langjähriges Mitglied der Würzburger Domsingknaben. Gesangsstudien führten ihn nach Leipzig (Jürgen Kurth), Würzburg (Monika Bürgener) und Zürich (Scot Weir).

2014 wurde er Preisträger der Kammeroper Rheinsberg. Er war Stipendiat der Richard Wagner Stiftung und erster Preisträger des Armin-Knab-Liedwettbewerbs 2015. Im Jahr 2017 erhielt er den Musikförderpreis des Konzertvereins Ingolstadt.

Trolldenier ist ein gefragter Konzertsänger und im In- und Ausland als Solist tätig. Engagements führten ihn zum Heidelberger Frühling, dem Mozartfest Würzburg und dem Bodenseefestival. Radioübertragungen im Hessischen Rundfunk, dem Schweizer Rundfunk und in Holland zeugen von seiner erfolgreichen Konzertaktivität. Im Jahr 2015 konnte er mit Gerold Huber am Klavier im Toscanasaal der Residenz Würzburg mit den "Romanzen der Schönen Magelone" Op. 33 von Brahms debütieren. Er arbeitete solistisch mit Orchestern wie dem Luzerner Sinfonieorchester, dem Staatsorchester Braunschweig, den Heidelberger Philharmonikern, der Vogtland Philharmonie und Barockformationen wie dem Freiburger Barockorchester, der Hofkapelle München, den Müncher Bachsolisten, Sinfonietta Bamberg, La Banda und La Strada Armonica zusammen.

Mit der Pianistin Solvejg Henkhaus besteht eine feste Liedduo-Formation. Seit der Saison 17/18 ist er festes Mitglied der Zürcher Sing-Akademie und lebt in Zürich.