Pacôme Thiellement est né en 1975 à Paris de père français et de mère égyptienne. Il s’est d’abord illustré dans le milieu de la bande dessinée à partir de l’âge de 13 ans en dirigeant le fanzine Réciproquement, auquel participèrent, entre autres, Jean-Christophe Menu, Killoffer, Got, Captain Cavern, Olivia Clavel, Placid, Muzo et Mattt Konture. Il arrête Réciproquement à 17 ans mais gardera de très fortes attaches avec l’univers de la bande dessinée.

En 1998, il crée la revue Spectre avec un groupe d'écrivains et d'artistes en devenir parmi lesquels Scott Batty, Thomas Bertay, Fabrice Petitjean, Cypora Petitjean-Cerf, Patrica Rousseau, Adrian Smith et Sophie Spaggiari. La revue s'arrête en 2002, année de la publication de son premier livre Poppermost.

Avec plusieurs anciens membres de la revue Spectre, il a coordonné un recueil de travaux écrits et dessinés autour du président Schreber, Schreber Président, publié par les éditions Fage en 2006.

Il est l’auteur de dix-neuf essais d’inspiration exégétique et burlesque : Poppermost – Considérations sur la mort de Paul McCartney (MF, 2002), Economie Eskimo – Le Rêve de Zappa (MF, 2005), Mattt Konture (L’Associaton, 2006), L’Homme électrique – Nerval et la vie (MF, 2008), Cabala – Led Zeppelin occulte (Hoëbeke, 2009), La Main gauche de David Lynch (P.U.F., 2010, réédition augmentée sous le titre Trois essais sur Twin Peaks en 2019), Les Mêmes yeux que Lost (Léo Scheer, 2011), Tous Les Chevaliers Sauvages – un tombeau de l’Humour et de la Guerre (Philippe Rey, 2011), Pop Yoga (Sonatine, 2013), Cinema Hermetica (Super 8, 2015), La Victoire des Sans Roi (P.U.F., 2017), Serpent (Derrière la salle de bains, 2018), Sycomore Sickamour (P.U.F., 2018), Apocalypse Bertrand Mandico (Derrière la salle de bains, 2020), Amandine Urruty je veux dire le fantôme (Editions de l’Eclisse, 2021), Prince des fêtes brûlantes et des aubes froides (Derrière la salle de bains, 2021), L’enquête infinie (P.U.F., 2021), Paris des profondeurs (Seuil, 2022) et Infernet (Florent Massot, 2023). Il a également coécrit avec Sarah Hatchuel un livre consacré à la série The Leftovers : Le troisième côté du miroir, publié par Playlist Society en 2019.

Il a écrit un récit, Alice au Soudan, publié par L’Hippopotame de Thèbes en 2000, un roman, Soap Apocryphe, publié par les éditions Inculte en 2012, un feuilleton, illustré par Jonathan Bougard, Les Cinq Livres du King, publié aux éditions Le Feu Sacré en 2014 et enfin un récit autobiographique, Tu m’as donné de la crasse et j’en ai fait de l’or, chez Florent Massot en 2020.

Il a également traduit les sonnets de William Shakespeare consacrés à la Dark Lady - traductions publiées en coffret par Littérature Mineure en 2019 et participé à l'écriture d'une adaptation destroy de Titus Andronicus par Sophie Perez et la Compagnie du Zerep : La Vengeance est un plat en 2023.

Il est le co-auteur avec Thomas Bertay de la collection de films expérimentaux regroupés sous le nom de Le Dispositif : 52 vidéos expérimentales ayant fait l’objet de nombreuses projections (de la Galerie Eof au Centre Pompidou) et de quatre rétrospectives, l’une au Palais de Tokyo en décembre 2009, une autre au PCF dans le cadre du festival Politiques 0 en octobre 2010 et enfin deux rétrospectives complètes aux Festivals Côté-Court de Pantin en juin 2013 et Fifigro (Festival Internation du Film Grolandais) à Toulouse en septembre 2017. Un coffret regroupant l’intégralité des épisodes du Dispositif à été édité par Sycomore Films en une édition limitée à 676 exemplaires. Thomas Bertay et Pacôme Thiellement ont ensuite réalisé la trilogie Stupor Mundi (une Histoire de TOUT et de ses monstres) dont les deux premiers volets, Rituel de décapitation du Pape et Les Hommes qui mangèrent la montagne, ont fait l’objet d’une diffusion en 2015 et 2016 et d’une édition en DVD en 2017 et le troisième, La plus dangereuse rencontre, a été projetée en 2019 et éditée en DVD en 2021. Thomas et Pacôme continuent à travailler ensemble dans le cadre du programme La Fin du Film pour le média en ligne Blast. 

Il intervient comme chroniqueur à l’émission de radio Mauvais Genres depuis 2011. En 2013, la Galerie Anne Barrault lui confie le commissariat d’une exposition, Citadelles en Suspens, où il présente des œuvres de certains de ses artistes préférés morts et vivants (Gébé, Topor, Olivia Clavel, J.C. Menu, Killoffer, Captain Cavern, Scott Batty). Il enchaîne avec une résidence à la librairie Le Monte-en-l’air, Satan Trismégiste, où il invite à intervenir Olivier Mellano, Hermine Karagheuz, Delfeil de Ton, Laetitia Dosch, Chloé Delaume, Marie Möör, Luis Rego, Jackie Berroyer, Pascal, Virginie Di Ricci, etc. En 2014, il fait une résidence à Bourges avec Bandits-Mages, Théâtre de l’auto-dévoration, centrée sur la poésie et le cinéma fantastique. La résidence s’achève par une soirée de concerts pendant laquelle Eyvind Kang, Jessika Kenney, Hyeonhee et Hyeon-Mi Park jouent une pièce inspirée par un poème de Antonin Artaud, Faites le mal, ainsi qu’une chanson de Jessika Kenney à partir d’un poème de Attar, Her Sword II. En 2017, il est à nouveau commissaire d’exposition, mais cette fois-ci chez la galeriste Corrine Bonnet. Il propose La Bibliothèque de Babylone, en hommage à Kelek et Nicollet, sous la protection de François Angelier et de Jean-Pierre Dionnet, un ensemble d’oeuvres d’artistes (Scott Batty, Arnaud Baumann, Stéphane Blanquet, Captain Cavern, Olivia Clavel, Lucie Dobaria, Sandra Ghosn, Killoffer, Mattt Konture, Philippe Lagautrière, Yann Legendre, Bertrand Mandico, Jean-Christophe Menu, Muzo, Kiki Picasso, Pascal, Thomas Perino, Placid, Aline Zalko) officiant comme couvertures de livres perdus, rêvés, introuvables. 

Il a également fait des conférences improvisées en collaboration avec le guitariste Olivier Mellano à la Maison de la Poésie en 2019 et au festival Les Inattendus à Tournai en 2021, un disque en collaboration avec la musicienne Delphine Dora : Un Monde sans dehors / Un Dehors sans monde, édité par Carton Records en 2021. Il a collaboré sur des soirées consacrées à des poètes (Nerval, Apollinaire, Le Grand Jeu, Jarry) avec Hermine Karagheuz entre 2013 et 2017. Il apparaît aux côtés d’Hermine Karagheuz dans le film de Fabienne Issartel Chacun cherche son train en 2016.   

Après son retrait des réseaux sociaux en octobre 2020, il a tenu un blog, Le Livre Sans Visage, et diffusé une newsletter, Dernières nouvelles de l'impossible, jusqu'en octobre 2023 et la destruction automatique de son blog et son mail par les robots de Google. 

Depuis décembre 2021, il participe au média en ligne Blast avec trois séries : Infernet (qui s'arrête en 2023 avec la sortie d'un livre du même nom), La Fin du Film (réalisée et montée par Thomas Bertay) et L'Empire n'a jamais pris fin (réalisée et montée par Ameyes Aït-Ouffela et Mathias Enthoven).