Thomas Dornseifer wurde 1961 in Siegen geboren. Sein Studium der Theologie und Philosophie absolvierte er in Paderborn und Bonn. 1987 empfing er im Hohen Dom zu Paderborn das Sakrament der Priesterweihe. Seine erste Vikarsstelle trat er in der Pfarrei St. Pankratius in Gütersloh an, nach zwei Jahren wurde er dort Dekanatsjugendseelsorger.
1991 übernahm Thomas Dornseifer Stellen als Vikar in Brakel und als Pfarrvikar in Brakel-Riesel. Auch hier engagierte er sich als Dekanatsjugendseelsorger. 1994 wechselte er als Regionalvikar ins Östliche Ruhrgebiet. Gleichzeitig wirkte er als Seelsorger in Dortmund-Marten und als Pfarrverwalter in Dortmund-Marten, Heilige Familie. Von 1996 bis 2001 war er Präses des Diözesanverbandes der Katholischen Frauengemeinschaft und bis 1999 Subsidiar in der Pfarrei St. Dionysius in Altenbeken-Buke.
Zum 1. Dezember 1999 wurde Thomas Dornseifer zum Domvikar am Hohen Dom zu Paderborn ernannt, im Januar 2002 folgte die Ernennung zum Wirklichen Geistlichen Rat. Zur selben Zeit übernahm er den Vorsitz des Diözesan-Caritasverbandes Paderborn. 2002 ernannte Papst Johannes Paul II. Dornseifer zum Päpstlichen Ehrenkaplan (Monsignore). Ein Jahr später berief ihn Erzbischof Hans-Josef Becker zum Domkapitular. Seit Dezember 2004 leitete Prälat Dornseifer im Erzbischöflichen Generalvikariat die Hauptabteilung Pastorale Dienste, heute Bereich Pastorale Dienste. Seit demselben Zeitpunkt hatte er das Amt des stellvertretenden Generalvikars inne.
2012 ernannte Papst Benedikt XVI. Thomas Dornseifer zum Päpstlichen Ehrenprälaten.
Prälat Thomas Dornseifer hat zum 1. April 2021 die Leitung des Bereiches Pastorales Personal übernommen. Das Amt des stellvertretenden Generalvikar behielt er weiterhin bei.
Nach dem Rücktritt von Erzbischof Hans-Josef Becker, der am 1. Oktober 2022 von Papst Franziskus angenommen wurde, ernannte Diözesanadministrator Monsignore Dr. Michael Bredeck Prälat Dornseifer zu seinem Ständigen Vertreter. Für die Dauer der Sedisvakanz lässt Prälat Dornseifer sein Amt als Leiter des Bereichs Pastorales Personal ruhen.
