Alexander fue finalmente aprendiz en Glasgow del arquitecto Robert Foote, y luego consiguió un empleo en la oficina de John Baird[3]​ como dibujante.

[4]​ Realizó muchos edificios de muchos tipos, villas, un castillo, terrazas urbanas, almacenes, apartamentos, y tres extraordinarias iglesias.

Thomson diseño villas para Langside, Pollokshields, Helensburgh, Cove, el estuario del Clyde y la isla de Bute.

Thomson sugirió que se construyesen viviendas paralelas estrechamente espaciadas dentro del patio central, cuyos extremos estarían abiertos para facilitar la ventilación.

También propuso que calles alternas estuviesen acristaladas para mayor calidez y seguridad de los residentes.

[6]​ Uno de sus hermanos, George Thomson (1819-1878), se convirtió en misionero bautista en Limbe, Camerún (entonces conocido como «Victoria»),[7]​ en donde combinó sus actividades religiosas con su pasión por la botánica.

[8]​ Su sobrino,[7]​ William Cooper Thomson (1829-1878) fue un misionero en Nigeria, por quien fue nombrada la viña Corazón sangrante, Clerodendrum thomsoniae.

[11]​ Thomson fue el arquitecto más destacado de su época en Glasgow; sin embargo, hasta hace poco, sus edificios y su reputación se habían descuidado en gran medida en la ciudad agraciada por sus obras.

En general, se considera que Holmwood House es el proyecto residencial más fino y original de Thomson.

Bajo la propiedad del National Trust for Scotland, Holmwood ha sido restaurado a su estado original y está abierto al público en general.

En 1999, se llevó a cabo una exposición retrospectiva titulada «Alexander Thomson: The Unknown Genius» en The Lighthouse, recordando a los habitantes de Glasgow la necesidad de proteger los ejemplos que se conservan del arquitecto en su ciudad.

El ejemplo sobreviviente más notable son sus Bowling Green Offices (terminadas en 1896) en la ciudad de Nueva York.