Thomas Kiefer a grandi à Perl/Moselle et a d'abord étudié la musique sacrée à la Hochschule für Musik Saar (direction de chœur : Andreas Göpfert, direction d'orchestre : Max Pommer), complétée par de nombreuses masterclasses (notamment avec John Scott, Stefan Parkman). Fasciné par la tradition chorale suédoise, il a entamé en 2003 un post-diplôme de deux ans en direction de chœur dans la classe d'Anders Eby au Conservatoire royal de musique de Stockholm, qui l'a durablement marqué. En automne 2004, Thomas Kiefer a remporté le 1er prix et le prix spécial du Wiener Singverein lors du 3e concours international pour jeunes chefs de chœur à Vienne.
En septembre 2005, il est arrivé à la cathédrale de Trèves en tant que Cantor de la cathédrale et s'est vu confier la direction des jeunes choristes : d'abord la chorale d'enfants et de jeunes, puis les Domsingknaben et le chœur de jeunes filles (jusqu'en octobre 2016). Depuis septembre 2013, il assume la responsabilité générale de la musique chorale et orchestrale de la plus ancienne cathédrale d'Allemagne en tant que maître de chapelle de la cathédrale.
Il a enseigné à la Hochschule für Musik Saar, à Europa Cantat et à d'autres associations chorales. Il s'est particulièrement engagé en tant que membre de la présidence de l'association chorale allemande Pueri Cantores et a été responsable en 2015, en tant que directeur artistique et chef de projet, du 5e festival choral allemand Pueri Cantores qui a réuni 3 000 jeunes issus de 100 chorales.
Depuis le 1er octobre 2016, Thomas Kiefer est professeur de direction de chœur à l'Université de musique et d'art dramatique de Vienne.