Thomsen az FC Midtjyllanddal 2013-ban ls 2015-ben is bajnok, illetve dán kupagyőztes volt, majd előbb a svéd női válogatottnál dolgozott Thomas Sivertssonnal együtt, és nyert 2014-ben Eb-bronzot, később 2016 és 2019 között Hollandiával lett vb-harmadik (2017) és Európa-bajnoki ezüst- (2016), illetve bronzérmes (2018).
2017 nyarától elvállalta a román CSM Bucuresti irányítást is, és ugyan a csapat kiharcolta a Bajnokok Ligája-negyeddöntőt, a vezetés március 16-án, a CSM Bistria ellen 30-23-ra megnyert bajnoki után menesztette.
Ezt követően dolgozott a norvég Molde és a török Kastamonu együttesénél, legutóbb pedig a francia Nantes csapatát irányította, amellyel idén bejutott az Európa Liga négyes döntőjébe és végül a harmadik helyen végzett.
Aláírtam a szerződést a CSM Bucurestivel, alig várom, hogy visszatérhessek Romániába és együtt dolgozhassak a klub embereivel és természetesen a játékosokkal. Remélem, a szurkolók támogatnak majd minket a következő szezonban, akkor is, amikor jól játszunk, de akkor is, amikor kevésbé
– nyilatkozta.