Jako dziecko Thiago Silva uczył się grać w piłkę nożną w klubie Fluminense FC, ale nigdy nie podpisał z nimi profesjonalnego kontraktu. Występował on na pozycjach skrzydłowych. RS Futebol zaoferował mu kontrakt, który zgodził się podpisać. Został tam bardzo szybko zauważony przez EC Juventude, gdzie po zakontraktowaniu zmienił pozycję ze skrzydłowego na środkowego obrońcę. Po bardzo udanym sezonie spędzonym w EC Juventude został zauważony przez wiele europejskich klubów. Postanowił przenieść się do FC Porto. W nowym klubie nie wystąpił w żadnym oficjalnym meczu, co było powodem przenosin do Dinama Moskwa. Po wielu chorobach i kontuzjach zawodnik postanowił wrócić do klubu, w którym uczył się grać w piłkę.
W Fluminense FC odzyskał dobrą formę i skończyły się jego problemy ze zdrowiem. Fluminense FC skończyło sezon na piętnastym miejscu, a w następnym sezonie z pomocą Thiago Silvy udało się im skończyć rozgrywki na czwartym miejscu.
W grudniu 2008 Thiago Silva podpisał kontrakt z AC Milan. Cena transferu wyniosła 10 milionów euro. Zawodnik oficjalnie został zarejestrowany jako gracz AC Milan w lipcu 2009.
W nowym klubie zadebiutował 21 stycznia 2009 w towarzyskim meczu z Hannover 96. Jego debiutem w oficjalnym meczu było wygrane 2:1 towarzyskie spotkanie z AC Siena.
Po dołączeniu do AC Milan Thiago Silva zbierał same bardzo dobre recenzje, głównie za grę do przodu. Stworzył on po zakończeniu kariery przez Paolo Maldiniego duet z Alessandro Nestą najlepszych środkowych obrońców w Serie A. Został on uznany najlepszym obrońcą w Serie A. 8 listopada 2009 zdobył swojego pierwszego gola w nowym klubie w meczu z S.S. Lazio. 13 września 2011 w ostatniej minucie zdobył gola dającego AC Milan remis z FC Barcelona na Camp Nou w ramach fazy grupowejLigi Mistrzów UEFA.
17 maja 2011 AC Milan ogłosił przedłużenie kontraktu z Thiago Silvą do 30 czerwca 2016. 14 lipca 2012 przeniósł się do Paris Saint-Germain za 42 miliony euro. Z Paris Saint-Germain zdobył sześć mistrzostw Ligue 1.
28 sierpnia 2020 został ogłoszony zawodnikiem Chelsea[4].
W 2008 został powołany do kadry olimpijskiej prowadzonej przez Carlosa Dungę na XXIX Letnie Igrzyska Olimpijskie w Pekinie, gdzie razem z reprezentacją Brazylii zdobył brązowy medal. W 2013 został powołany do kadry przez Felipe Scolariego na Puchar Konfederacji w Brazylii, gdzie razem ze swoją reprezentacją zajął 1. miejsce pokonując w finale Hiszpanię (3:0). W 2014 został powołany do kadry prowadzonej przez Felipe Scolariego na Mistrzostwa Świata w Brazylii, gdzie razem z reprezentacją Brazylii zajął 4. miejsce ulegając w półfinale z Niemcami (1:7) i w meczu o 3. miejsce z Holendrami (0:3).
