Era hijo del capitán de ciudad Harald Astrup y Johanne Emilie Smith.
[2][3] Su hermana Hanna (1869–1933) estaba casada con el político Peter Andreas Morell.
A partir de 1934, trabajó junto a su hijo, el arquitecto Henning Thorvaldsson Astrup (1904-1983), bajo el nombre de empresa Thorvald y Henning Astrup.
[5][6] Astrup se especializó en construcciones industriales, especialmente en producción y transmisión de energía, fábricas y presas; muchas de sus instalaciones monumentales fueron construidas en estilo neoclásico o funcionalista.
Sus edificios neoclásicos incluyen el cine Soria Moria en Oslo (1928).