Thorleif Mikkelsen vokste opp på Grünerløkka, sammen med en annen elsket teatersjel i August Schønemann. Allerede som liten begynte Thorleif å jobbe som konfektgutt ved teateret. 

Thorleif Mikkelsen debuterte i en operetteforestilling i Kongsberg 1914 ("Drilléns Operette") og var senere tilknyttet Theater Moderne i Kristiania, og på 20-tallet, i Trondheim, "Hjorten" og Trondhjems Teater. 

Thorleif Mikkelsen var også kjent som romansesanger Norge rundt. Første gang han opptrådte i Stavanger var som visesanger i 1922. Allerede da hadde han  likt sitt fremtidige hjemsted godt. Ved senere anledninger samarbeidet Mikkelsen med blant annet Magnus Samuelsen og Aslaug Tønnesen ved Samvirkendes Markedsuker.

I 1957 spilte Thorleif Mikkelsen 8 roller i stykket «Bør Børson» under en forestilling i Ulefoss. Her var daværende teatersjef ved Rogaland Teater, Gisle Straume, besøk i sine fødetrakter. Han ble mektig imponert, og fikk overtalt Thorleif Mikkelsen til å komme til Stavanger. Her tilbrakte Mikkelsen sine siste 10 år. Thorleif uttalte til pressen at han likte utvalget av rollene, samt miljøet både innad i teateret og selve Stavanger.

En av Thorleif Mikkelsens favorittroller ved Rogaland Teater var som oberst Pickering i musikalen «My Fair Lady».