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Tommy Troelsen réalise l'intégralité de sa carrière avec le club du Vejle BK, équipe où il joue pendant onze saisons, de 1958 à 1968. Il remporte avec cette équipe un championnat du Danemark et deux Coupes du Danemark[3].
En équipe nationale
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Tommy Troelsen reçoit 16 sélections en équipe du Danemark entre 1959 et 1968, inscrivant cinq buts[4].
Il joue son premier match en équipe nationale le , contre l'Islande, pour une victoire 2-4 à Reykjavik[4].