1956-ban a Moszkvai Konzervatóriumban diplomázott. Kezdetben szimfonikus zenéket szerzett és operát is írt. Majd a régi észt és finn zene kezdte érdekelni és zeneszerző munkája középpontjába a kórusművek kerültek. Műveit az Észt Filharmónai Kamarakórus adta elő Tőnu Kaljuste vezetésével a világ számos pontján. Az 1980-as évek végén a Baltikumban megindult függetlenségi törekvések részeként Észtországban emberek ezrei gyűltek össze éjjelente, hogy együtt énekeljenek és így fejezzék ki szabadságvágyukat a Daloló Forradalom keretében. Ilyenkor sokszor énekeltek olyan régi dalt, ami Tormis munkásságának köszönhetően lett újra ismert és népszerű.
