Né en 1965 à Paris, il reçoit, parallèlement à ses études de piano au Conservatoire National de Région de Paris, l'enseignement de l'harmonie et du contrepoint. Il entre dans la classe de composition au Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris.
De nombreux diplômes suivront, dont le Premier Prix d'orchestration et de composition du CNSM de Paris en 1987 et 1988, le Prix Georges Enesco de la SACEM, le Prix Pierre Cardin de l'Académie des Beaux-Arts et en 1999 le Prix Nouveau Talent de la SAC.
Ses oeuvres sont jouées dans le cadre de concerts et de festivals renommés (festivals Présences à Radio-France, Voix Nouvelles à Royaumont, Gaudeamus Music-Week à Amsterdam, Automne de Moscou, New Music Concerts Toronto, Foro Internacional de Musica Nueva de Mexico, Festival d'Ambronay, Tampere Choir Festival (Finlande), Jeux d'orgues en Yvelines, Octobre en Normandie, etc ...) et font l'objet de commandes d'institutions et d'interprètes prestigieux.
Thierry Pécou part fréquemment pour de longues tournées à travers le monde. Ces voyages sont à la source de son oeuvre : il s'approprie les lieux qu'il explore et, comme un filtre, les fond, les réinvente à travers son propre univers.