Blå bog

Kandidateksamen 1893. Videreuddannet på Universitetets bakteriologiske Laboratorium, desuden kortvarig hospitalsansættelse. Doktorgrad 1896 på afhandlingen Experimentelle undersøgelser over Difterigiften. Fra 1902 laboratorieforstander på Statens Seruminstitut, fra 1910 til 1940 dets direktør.

Fra 1894 udførte Thorvald Madsen betydningsfuld forskning om sera, vacciner og deres virkning og knyttede mange internationale kontakter. På Seruminstituttet skabte han et forskningsmiljø på højt niveau, sideløbende med opbygningen af en betydelig vaccineproduktion.

Thorvald Madsens internationale arbejde var enestående. Med sin omfattende viden om vaccinationer, sin adgang til vacciner og sine mange personlige forbindelser ydede han, sammen med Dansk Røde Kors, en stor humanitær indsats til gavn for de mange krigsfanger under og efter Første Verdenskrig. Han var præsident for Folkeforbundets hygiejnekomité i Genève til forebyggelse og bekæmpelse af sygdomme fra 1921–1937. Han fortsatte i internationalt hjælpearbejde til han blev 80 år, den sidste post inden for UNICEF.