Ursprungligen affärsman och självlärd lade Thomsen grunden till både vetenskaplig arkeologi och modernt museiväsen i Danmark. Han ordnade 1818 Oldsagskommissionens fornsakssamling i Köpenhamn enligt det s.k. treperiodssystemet, dvs. med var sin period för sten-, brons- och järnålder. Denna klassificering fick ett omedelbart genomslag i Skandinavien på grund av att Thomsen