Geboren te Kinshasa, Congo (Democratische Republiek). Thomas Theodoor Samuel van Luyn is een Nederlands cabaretier, acteur, televisieprogrammamaker en schrijver. Van Luyn woonde de eerste drie jaar van zijn leven in Kinshasa, waar zijn vader werkte voor het Nederlands Bijbelgenootschap. Nadat Van Luyn moest worden behandeld voor paratyfus, verhuisde hij met zijn ouders naar Utrecht. Hij begon aan de studie Chinastudies aan de Universiteit van Leiden, maar voltooide deze niet. Wel ontmoette hij hier Mike Boddé. Omdat ze toch al de hele dag zaten te ginnegappen en musiceren, besloten ze daar eens een podium onder te zetten en een publiek bij te halen.
Samen met Boddé maakte Van Luyn deel uit van de cabaretgroep Ajuinen en Look, en wonnen prompt Het Groninger Studentencabaret Festival, en het Amsterdams Kleinkunst Festival. Later speelde hij met Sanne Wallis de Vries in het VPRO-televisieprogramma Waskracht! Van Luyn is onder andere bekend van zijn imitaties van Gerard Joling, minister Remkes, Tony Blair en Harry Mulisch bij het programma Kopspijkers (zie ook de lijst van imitaties in Kopspijkers). De rol van imitator nam hij na een korte onderbreking, samen met een groot gedeelte van de Kopspijkers-ploeg, weer op zich in het programma Koppensnellers. Dit programma werd uitgezonden bij Talpa. Vanaf januari 2005 presenteerde hij samen met Mike Boddé De Mike & Thomas Show (vanaf het vijfde seizoen De Mega Mike & Mega Thomas Show geheten), die werd uitgezonden bij de VARA. Bij dezelfde omroep was hij sinds december 2008 de vaste gast in de Nederlandse versie van het BBC-programma QI, gepresenteerd door Arthur Japin. Van Luyn vervulde eenzelfde rol als de Britse komiek Alan Davies in de originele Britse versie. Vanaf september 2009 was hij een van de teamcaptains in het programma Echt Niet?!, een wetenschapsquiz van de omroep VPRO. In 2009 en 2010 had hij diverse rollen in Van Zon op Zaterdag. Als acteur speelde Van Luyn in 2010 een gastrol in de populaire comedyserie S1NGLE. In 2011 gaf hij gestalte aan de Rolstoelpiet, een nieuw vast personage in Het Sinterklaasjournaal. Vanaf maart 2018 was Van Luyn presentator van De Tafel van Taal. In 2022 deed Van Luyn mee als deelnemer aan het televisieprogramma Wie is de Mol? waarin hij als laatste kandidaat afviel. Thomas van Luyn schrijft een wekelijkse column in Volkskrant Magazine.
Van Luyn is getrouwd met Barbara van Erp. Ze hebben samen twee zonen, Felix en Morris. Ze wonen momenteel in Amsterdam.