Han var født i Oslo som sønn av fabrikkeier og banksjef Fritz Heinrich Frølich. Han tok artium som privatist i 1868, ble cand.theol. i 1873 med practicum 1874. Fra 1875 var han bestyrer for Lillehammer private pigeskole (senere Lillehammer middelskole for piker), etterhvert også eier av skolen. Fra 1881 til 1892 var han sogneprest i Masfjorden, og ordfører der 1884-89. Fra 1892-1901 sogneprest i Ådal, Buskerud. Han søkte permisjon fra 1901 for å ofre seg for litterære sysler. Fra 1904 fikk han avskjed med vartpenger. Fra 1908 var han statsstipendiat.
Frølichs forfatterskap var dels lokalhistorisk, men i hovedsak av «nasjonaløkonomisk» (det vil si samfunnsøkonomisk) karakter.
Litteratur
Det Norske jernbanevesens grundleggelse gjennem anlegget af Eidsvoldbanen ("norsk hovedjernbane") I: "Statsøkonomisk tidsskrift" for 1912
F.H. Frølich og hans samtid : Næringslivets reisning i Norge i midten av det nittende aarhundrede : Dens forutsætning og resultat : Norsk næringsliv gjennem 100 aar. 6 bind, i alt 1.600 sider. 1912-1939 (Digitalt: bind 1, bind 2, bind 3, bind 3:1 Norges hovedstad)
Lillehammer, særlig i 1870-aarene : en skitse. 1905
Lillehammer : 1827-1918 : et Henblik. 1917 (Utgitt sammen med opptrykk av boken fra 1905)
Fjon eller Masfjorden i Hordaland fylke. 1924
Frølichiana: sogneprest Thorbjørn Frølichs trykte og utrykte skrifter. 1927 (bibliografi)
En indvandring : utsyn. 1927. (Tilleggsheftet Begrænset oversikt utgitt 1929)