Hace sus estudios en el "Colegio Real" de Londres, de 1861 a 1863, y luego en el "Christ Ch." de Oxford de 1863 a 1865, obteniendo su bachillerato en ciencias, su Maestría en Artes, doctorado en leyes, doctorado en ciencias y su Ph.

D. Se casa con Harriet Ann Hooker en 1877, hija de Sir Joseph Dalton Hooker (1817-1911), director del Real Jardín Botánico de Kew; y tienen un varón y una mujer.

Thiselton-Dyer es asistente del director del Real Jardín Botánico de Kew en 1875, director en 1885, función que conserva justo hasta su retiro en 1905.

Coautor de Flora of Middlesex (1869) con Henry Trimen (1843-1896); supervisa la edición de How Crops are Crown y traduce con Alfred William Bennett (1833-1902) la obra de Julius von Sachs (1832-1897), Lehrbuch der botanik en 1875.

Contribuye a renombrar plantas con el léxico griego-inglés, realizado por Henry George Liddell (1811-1898) y Robert Scott (1811-1877), a otras en griego y latín.