Ο Θανάσης Καραθύμιος γεννήθηκε στις 14 Ιουλίου 1961 στο χωριό Σέκλιζα Καρδίτσας (σημερινό Καλλίθηρο). Μεγάλωσε κοντά στη γιαγιά του, καθώς οι γονείς του εργάστηκαν από το 1962 ως μετανάστες στη Γερμανία.
Αποφοίτησε από το Δημοτικό Σχολείο Καλλιθήρου το 1973 και από το εξατάξιο Γυμνάσιο Καρδίτσας το 1979. Σπούδασε Πολιτικός Μηχανικός στην Αθήνα. Από το 1985 είναι παντρεμένος και έχει τρεις γιους. Μετά την παραμονή του στην Αθήνα έως το 1993, εγκαταστάθηκε το 1994 στο χωριό του και εργάστηκε σε τεχνική εταιρεία της Καρδίτσας. Από το 1995 κατοικεί μόνιμα στη Λήμνο, όπου δραστηριοποιείται σε δημόσια και ιδιωτικά έργα ως πολιτικός μηχανικός.Έχει συμμετοχή σε αρκετές συλλογικές εκδόσεις και έχει εκδώσει ατομικά πέντε ποιητικές συλλογές
Το πρώτο του ποίημα γράφτηκε το 1972, σε ηλικία έντεκα ετών, με αφορμή τον θάνατο του παππού του. Τρέφει ιδιαίτερη αγάπη για την ελληνική έμμετρη λυρική ποίηση.