Exclu par les Neustriens, après la mort de son père, qui lui préférèrent Chilpéric II, l’enfant fut enfermé à l’abbaye de Chelles d’où Charles Martel le sortit, au décès de Chilpéric II, pour l’installer sur le trône rassemblant la Neustrie et l’Austrasie. Règne illusoire pour le jeune souverain fantoche puisque le pouvoir, tant exécutif que législatif, restait concentré dans les mains de Charles alors maire du palais. Fut une époque où les rois mérovingiens, bien que gouvernés par les maires, pouvaient malgré tout en leur nom recevoir des ambassadeurs ou signer quelques traités. Ce n’était plus le cas. Même le serment de fidélité exigé des seigneurs ne s’adressait plus vraiment à lui. Pendant son règne, Charles se couvrit de gloire militaire contre l’offensive arabe. A la disparition de Thierry, le rôle des monarques mérovingiens étant devenu totalement insignifiant et ne voyant pas de meilleur successeur que lui-même, Charles régna jusqu’à sa mort.
Thierry IV est réputé avoir été inhumé en la basilique Saint-Denis. Néanmoins, faute de preuves tangibles, il subsiste quelques doutes. Aucune tombe pouvant lui être attribuée ne fut retrouvée lors de diverses campagnes de fouilles.