Geboren 1981 in Bayonne, beginnt Thomas Barthelemy seine Saxophon-Ausbildung am CRR de Bayonne (Klasse von Eric Devallon), bevor er am CRR de Lyon und Versailles in den Klassen von Jean-Denis Michat und Vincent David studiert. Im Jahr 2005 tritt er in die Klasse von Claude Delangle am CNSMDP ein, wo er ein einstimmiges Master-Diplom mit Auszeichnung erhält.
« Ich war immer von dem Klang von BG und dem Design ihrer Produkte fasziniert, und außerdem bin ich ein echtes Produkt der Lyoner Schule ;-) »
Ab 2006 (dem Gründungsjahr) ist er Mitglied des Saxophonensembles SQUILLANTE. Dieses Ensemble hat in verschiedenen Festivals gespielt, darunter "Flaneries Musicales de Reims" (Abschlusskonzert vor 17.000 Personen), "Semaines Musicales de Quimper", das "C pas classique" Festival in Nizza, "Les concerts de l'improbable" von Jean-François Zygel im Théâtre du Châtelet in Paris, das "Festival des jeunes interprètes" bei Radio France, "La boite à musique" von Jean-François Zygel im französischen Fernsehen, aber auch beim Iberischen Festival von Badajoz in Spanien, beim Samobor Festival in Kroatien, beim Festival "Mes Echappées, mon raisin" in Belgien.
Seit 2008 teilen neun Musiker des Ensemble Squillante jeden Sommer seine Leidenschaft für Musik und treten während des "Cours International de Saxophone de la Villa de Montefrío" (Grenade) in Spanien auf, zusammen mit Studenten aus der ganzen Welt.
Sein Interesse am Jazz und an improvisierter Musik ermöglicht es ihm, mit Musikern wie David Liebman, Daniel Humair, Walter Thompson, Didier Lockwood, Christophe Monniot, Daniel Casimir zu arbeiten. Er war mehrere Jahre lang Saxophonist in der Musique des Equipages de la Flotte de Brest. Er hat auch in renommierten Formationen gespielt, darunter das Orchester von Paris, das Orchester du Capitole de Toulouse, das Orchester Bordeaux Aquitaine, das Orchester national des Pays de la Loire, die Orchester "Les siècles" und das Orchester Intercontemporain (unter der Leitung von Peter Eötvös).
Seit 2017 unterrichtet er am CRR de Toulouse und seit 2015 am Musikzentrum des Baskenlandes "Musikene".