Уроженец Боа-Виста, Тиаго начал играть в футбол в клубе «Эстремо Норте». В августе 2010 года он переехал в Сан-Паулу, где начал играть за молодёжные команды «Сан-Каэтано». В следующем году он перешёл в «Сантос»[1].
25 октября 2014 года Тиаго Майя дебютировал в основном составе «Сантоса», выйдя на замену в матче Серии А против «Шапекоэнсе»[2].
22 августа 2015 года забил свой первый гол в матче против «Аваи»[3]. 13 октября 2015 года продлил свой контракт с «Сантосом» до 2019 года.[4]
18 июля 2017 года перешёл «Лилль» за 14 миллионов евро. Контракт подписан до 2022 года.[5]
