Ως Πατριάρχης, φρόντισε με κάθε δυνατό τρόπο τις πνευματικές ανάγκες του ποιμνίου του. Κατά τη διάρκεια της Πατριαρχίας του έκτισε νέα πτέρυγα του Πατριαρχικού κτιρίου, το οποίο βρισκόταν κοντά στο ναό της Αγίας Σοφίας. Εκεί στεγάστηκε και η Πατριαρχική βιβλιοθήκη.
Κατά τη διάρκεια της Πατριαρχίας του εμφανίστηκε ένας ενοχλητικός οιωνός στην Γαλατία της Μικράς Ασίας. Οι βαριοί σταυροί που μεταφέρονταν κατά τη διάρκεια λιτανείας άρχισαν να τρέμουν και να χτυπούν ο ένας τον άλλον. Ο προορατικός Άγιος Θεόδωρος ο Συκεώτης ερμήνευσε τον οιωνό αυτό[3] λέγοντας ότι διχόνοιες και καταστροφές περίμεναν την Εκκλησία και ότι το κράτος κινδυνεύει από βάρβαρη εισβολή[4]. Ακούγοντας αυτό, ο Πατριάρχης Θωμάς τρομοκρατήθηκε και ζήτησε από τον Άγιο Θεόδωρο να προσευχηθεί ώστε ο Θεός να πάρει την ψυχή του πριν πραγματοποιηθούν αυτά. Μετά τον θάνατο του Πατριάρχη Θωμά το 610, άρχισε η αναταραχή στην Εκκλησία. Ο διάδοχός του, Σέργιος, έπεσε στην αίρεση του μονοθελητισμού, ξέσπασε πόλεμος με την Περσία, κατά τον οποίο οι ελληνικές περιοχές της Μικράς Ασίας καταστράφηκαν εντελώς, ενώ η Ιερουσαλήμ έπεσε στους Πέρσες και ο Σταυρός του Κυρίου μεταφέρθηκε στην Περσία.
Πέθανε μετά από τρία έτη Πατριαρχίας, στις 20 Μαρτίου του 610[5] και κηδεύτηκε τη μεθεπόμενη, λίγο αφού προσεβλήθη από άγνωστη εκείνη την εποχή ασθένεια. Η Ορθόδοξη Εκκλησία τιμά τη μνήμη του στις 21 Μαρτίου.
