Date de naissance incertaine : vers 1620.
Originaire d'une famille de robe parisienne.
Il a un neveu, Louis Thévenot, qui est un voyageur célèbre.

Envoyé du roi près la République de Gênes (1647) mais ne s'y rend pas à cause de la Fronde. Il suit le roi jusqu'en 1652, année où il est envoyé à Rome. Il y assiste au conclave organisé après la mort d'Innocent X (1655). Il suit Mazarin dans ses voyages en Flandres et ailleurs. Physicien, orientaliste, cartographe et helléniste, il est membre de l'Académie des sciences (1685). Il est simple commis à la Bibliothèque du roi, où il rédige des catalogues de manuscrits (…1684). Puis il est commis à la garde de la Bibliothèque du roi (04/12/1684-1691). Il semble avoir été disgracié après la mort de Louvois.

Meurt le 29 octobre 1692 à Issy, sur les deux heures de l'après-midi d'une fièvre double tierce.

Il est l'inventeur du niveau à bulle (av. 02/02/1661).
Il est l'auteur d'un recueil de récits de voyages appelé : Relation de divers voyages curieux (1663-1672) et du premier traité de natation en langue française (1696).
Certains des manuscrits de sa bibliothèque ont rejoint celle du roi de son vivant et une autre partie fut achetée en 1712.

· « Éloge de M. Thevenot », dans Le Journal des sçavans, Paris, J. Cusson, 1692, p. 435-436.
· Balayé (Simone), La Bibliothèque nationale des origines à 1800, Genève , Droz, 1988, p. 29-32.
· Delatour (Jérôme), Sarmant (Thierry), « Les directeurs de la Bibliothèque royale maîtres de la Librairie, gardes de la Bibliothèque du roi et commis à la garde de la Bibliothèque du roi 1522-1719 », ressource électronique [en ligne sur le site de la Bnf].