Thunebergin vanhemmat olivat apteekkari Karl Gustav Achates Thuneberg ja Anna Elisabeth Berg. Hän pääsi ylioppilaaksi Viipurin lyseosta 1886 ja valmistui filosofian kandidaatiksi 1888, filosofian maisteriksi 1890, lääketieteen kandidaatiksi 1891 ja lääketieteen lisensiaatiksi 1894.
Thuneberg oli Helsingin yliopistossa fysiologian professorin apulaisena 1890–1894, Kuopion kaupungin vt. kaupunginlääkärinä 1893, Lappeenrannan vt. kaupunginlääkärinä ja vt. työvankilan lääkärinä 1893–1894 sekä koleralääkärinäTerijoella 1894. Hän toimi sittemmin yksityislääkärinä Viipurissa ja oli yleisen terveydenhoidon opettajana Viipurin merikoulussa vuodesta 1897 alkaen. Thuneberg omisti myös maatilan Viipurin maalaiskunnassa. Thuneberg oli kansallisen edistyspuolueen kansanedustajana 1919–1922 edustaen Viipurin läänin läntistä vaalipiiriä. Hän oli Viipurin kaupunginvaltuuston jäsen ja Köyhän ystävät -yhdistyksen puheenjohtaja. Hän avioitui vuonna 1896 Käthe von Köppenin kanssa.[1][2] Perheen pojasta Erik Thunebergista (s. 1897) tuli isänsä tavoin lääkäri.[3]
