Helge Thiis var sønn av Jens Thiis (1870–1942) og bror til blant andre museumsdirektør Ragna Thiis. Han tok examen artium i 1915 og utdannet seg til arkitekt ved Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm (diplomeksamen 1919). I 1923 giftet han seg med den svenske malerinnen Greta Thiis (1896–1982). Så fulgte et års studietur til Firenze før ekteparet etablerte seg i Kristiania der de bodde frem til 1930. Thiis etablerte egen praksis som arkitekt. Han var også kunstanmelder i Nationen i perioden 1924–1929.
I 1927 var han en av kunstnerne og arkitektene som etter invitasjon fra Arno Berg, daværende byantikvar i Oslo, utarbeidet forslag til hvordan hovedstadens bygningsmasse kunne bli mer fargerik og innbydende. Initiativet til dette byutviklingsprosjektet kom fra kunstneren Henrik Sørensen.[5]
I 1929 vant han konkurransen om gjenreisingen av Nidarosdomen. Det seirende utkastet bygget på slektskap med antatte, engelske forbilder. Vestfronten på Nidarosdomen var utført som skjermfront (screenfront) etter engelsk mønster og hadde parapet som gikk helt ut til trappetårnene i vest-tårnene. Store deler av fronten var utstyrt med nisjer hvor der var plassert skulpturer etter forbilde av franskgotikk. Restaureringen av Nidarosdomen ble derfor en viktig arena og inspirasjonskilde for en lang rekke våre de fremste norske billedhuggere.
For å markere 30 år siden hans bortgang ble hans mange reiser og riss fra Italia og England (1924-61) fremvist i Arkitekturmuseet i 2001 og i Erkebispegården sommeren 2002. I åpningstalen sa Tore Brantenberg at han (Thiis) «betrakter skissen først og fremst som et naturlig redskap i sin profesjon, selv om enkelte av tegningene i sin sjarmerende kleinkunst også har estetisk verdi i seg selv. Jeg tenker spesielt på gjengivelsen av Vespasians triumfbue på Forum Romanum».[8]
^«Slik ville kunsteliten fargelegge Oslo i 1927». www.aftenposten.no. 22. september 2019. Besøkt 5. oktober 2020. ««Her er en vill plan, la oss omkolorere Oslo», skrev maleren Henrik Sørensen i 1927. 39 kunstnere og arkitekter tok utfordringen. (---) Det startet med en kronikk i tidsskriftet St. Hallvard i 1927, skrevet av den kjente maleren Henrik Sørensen. I det som nærmest var en frustrasjon over at Oslo by den gang fremsto som «hvitsmurt og «nedlerete», kom han med sitt ønske om «en vill plan». (---) Dette satte daværende byantikvar og leder av Oslo Byes Vel, Arno Berg, på ideen om å innby til en konkurranse blant de mest kjente kunstnere og arkitekter om å fargesette Oslo.»
