Titulaire d’un doctorat en chimie analytique de l’Université de Montréal (1988), Pierre Thibault  débute sa carrière au sein du Conseil national de recherches du Canada en tant que chercheur en chimie des protéines. De 2001 à 2004, il dirige le département d’analyse des protéines chez Caprion Pharmaceuticals.

Il se joint ensuite à l’IRIC où il dirige l’Unité de recherche en protéomique et le Centre d’analyses protéomiques et chemogénomiques avancées (CAPCA). Pierre Thibault est également professeur titulaire au Département de chimie et professeur accrédité au Département de biochimie de la Faculté de médecine.