I 2008 var han til én uges prøvetræning hos den østrigske storklub Red Bull Salzburg, hvor den senere træner for Viborg FF Lars Søndergaard på daværende tidspunkt var talentchef.[2]
Han skiftede fra AGF til Viborg FF den 31. august2009, efter at han i en sæson havde været fast tilknyttet aarhusianernes hold i 2. division.[3] Jonas Thorsens kontrakt med Viborg FF gælder til den 30. juni2017.
Den 24. februar 2017 offentliggjorde Thorsen at han ikke ville forlænge sin kontrakt, da han ønskede at prøve et udenlandsophold.[4]
Thorsen skiftede i juni 2018 til Eintracht Braunschweig fra 3. Bundesliga, da den tyske klub indfriede kontraktens frikøbsklausul.[6] Han spillede 14 kampe og scorede et mål i efteråret 2018,[1][7] men han spillede til gengæld ikke et eneste minut i foråret 2019, da holdet uden Thorsen opnåede flere sejre.[7] Det lykkedes således også med Eintracht Braunschweig at overleve i den 3. bedste tyske række med en 16. plads.[8]
Thorsen har spillet 4 kampe for det danske U-19 landshold og 2 for U-20 landsholdet[10]. I sin debut i den rød/hvide trøje scorede han sejrsmålet over Norge den 2. september2008, efter at han var blevet indskiftet til starten af 2. halvleg. [11]
