Родился 23 июня 1970 г. в г. Бресте в Бретани на западе Франции в семье с бельгийскими и норвежскими корнями. Детство провел в Ренне (Бретань).
С детства учился игре на фортепиано и скрипке. В подростковом возрасте плохо успевал в школе, бросил классическое музыкальное образование и несколько лет играл в панк-рок-группе. После этого он увлекся электронной музыкой, начал осуществлять в одиночку записи при помощи синтезаторов и совсем недавно появившихся на тот момент электронных инструментов - семплера и драм-машины. Вскоре после этого он вновь обратился к классическим инструментам - в особенности скрипке, клавесину и аккордеону (из-за их удобства для многократного воспроизведения в аранжировках при помощи семплера).
В начале 1990-х гг. Ян Тьерсен сочинял музыку к театральным постановкам и любительским короткометражным фильмам. В 1995 г. он издал свой первый альбом La Valse des monstres (фр. "Вальс монстров") с музыкой к двум театральным постановкам: по мотивам драмы "Уродцы" режиссера Тода Браунинга и драмы для театра Но "Дамасский барабан" Юкио Мисимы. Уже в первом альбоме проявил в полной мере свою творческую манеру, совмещавшую в мелодиях минимализм, мотивы парижских уличных аккордеонных исполнителей и меланхоличный настрой.
Во второй половине 1990-х гг. Ян Тьерсен выпустил еще три альбома: Rue de Cascades (по названию улицы в Париже, где он жил), La Phare ("Маяк") и Tout est calme ("Все спокойно", в сотрудничестве с группой The Married Monk). Также начал выступать как вокалист.
В 2001 г. Яна Тьерсена заметил режиссер Жан-Пьер Жёне, искавший композитора для своей романтической комедии "Амели". Фильм получил большой успех, а также принес мировую известность композитору. При этом основную часть музыки для него Тьерсен взял из своих дебютных альбомов, специально сочинив только несколько заглавных песен (в том числе "Вальс Амели"). Саундтрек к фильму занял первое место в французском хит-параде и разошелся тиражом более 1,5 млн экземпляров. В 2002 г. Ян Тьерсен получил премию "Сезар" за лучшую музыку к фильму.
Второй успех в кинематографе Тьерсену принес саундтрек к трагикомедии "Гуд бай, Ленин!" немецкого режиссера Вольфганга Беккера (2003), одну из главных ролей в которой сыграла российская актриса Чулпан Хаматова. Музыка к фильму получила награду Немецкой кинопремии (Deutscher Filmpreis).
Параллельно с работой для этих фильмов, Тьерсен записал альбомы L'Absente (2001), Les Retrouvailles (2005). Также в 2004 г. совместно с американской певицей Шэннон Райт выпустил совместный диск Yann Thiersen & Shannon Wright. В середине 2000-х гг. провел несколько концертных туров по Европе и Северной Америке.
В последующих альбомах Dust Lane (2010), Skyline (2011) и "Бесконечность" (2014) наметился отход Тьерсена от минималистических аранжировок. Начиная с диска EUSA (2016) он частично вернулся к своей первоначальной стилистике. Последние к настоящему времени альбомы - All и сборник новых аранжировок Portrait - были выпущены в 2019 г.
Женат. Супруга - Эмили. В 2017 г. у пары родился сын.