Entré dans la Troupe du Roi en 1671 ; sociétaire en 1684 ; doyen de 1717 à 1731.

François de La Thorillière, qui fut compagnon de Molière et tint le registre de la compagnie pour les saisons 1663/1664 et 1664/1665, et qui passa à l'Hôtel de Bourgogne après la mort de Molière, eut trois enfants qui tous firent carrière au théâtre. Ses deux filles, Charlotte et Thérèse, épousèrent respectivement Baron et Dancourt et furent connues dans la troupe sous le nom de leurs époux.
Son fils Pierre, encore enfant, joue un Amour dans Psyché en 1671. Il va sans doute ensuite se perfectionner en province. Il est reçu en 1684 à la Comédie, pour jouer les seconds rôles, et ne trouvera sa véritable place dans la troupe que lorsque la mort de Raisin cadet lui fera disposer des rôles de Molière. Tralage l'appelle « les délices du parterre » : son jeu, un peu outré dans sa jeunesse, s'affine avec le temps et fait la joie du public. Il danse et chante agréablement. Il crée les rôles d'Hector dans Le Joueur, de Carlin dans Le Distrait, de Strabon dans Démocrite, trois comédies de Regnard ; Dave dans L'Andrienne de son beau-frère Baron, Falaise dans La Réconciliation normande de Dufresny, Pasquin dans L’École des Pères de Piron...
Il a épousé en 1685 Catherine Biancolelli, fille du grand Dominique, qui joua Colombine aux Italiens jusqu'au départ de la troupe en 1697.
La Thorillière fut doyen de la Comédie dès 1717 et joua jusqu'à l'année de sa mort, bien que jouissant déjà d'une confortable pension.