1949年12月13日ニュージャージー州生まれ。
本名トム・ミラー。ヴァーラインは詩人ヴェルレーヌからとったもの。7歳でピアノ、11歳でサックスを習い始め、14歳でギターを持つ。サウス・キャロライナとペンシルバニアの大学に進んだが、68年ニューヨークに上京。
学生寮で知り合ったリチャード・ヘル、友人のビリー・フィッカと73年ネオン・ボーイズ結成。同年、リチャード・ロイドが加わり、Televisionを結成。パティ・スミス・グループと共にCBGBでプレイした最初のバンドの一つとなる。
テレビジョンは、インディーズからシングル「Little Johnny Jewel」を発表するが、リチャード・ヘルが脱退。代わりにフレッド・スミスが加わり、77年「マーキー・ムーン」でデビュー。78年にセカンド・アルバム「アドヴェンチャー」を発表するもその年の夏「満月の夜にモビー・グレイプを思い浮かべて」というコメントと共に解散。
79年「Tom Verlaine」でソロ活動に入る。