No se conoce ningún documento sobre los primeros veinte años de su vida. Estudió en Nápoles con Giovanni Maria Sabino, profesor tanto en el Conservatorio de Santa Maria dei Turchini como en la Santa Casa dell'Annunziata, y fue miembro de la Congregazione dei Musici de la ciudad de Nápoles desde la fundación (que tuvo lugar en San Giorgio Maggiore en 1649) y por el resto de su vida. Pagano comenzó una larga carrera en la principal institución musical de Nápoles, sucediendo en 1659 como primer organista de la Capilla Real a Filippo Coppola, por su parte designado director de la capilla (en 1656 el mismo Coppola había sido preferido como organista, porque en ese periodo Pagano aparecía "muy bueno", pero "fuera" de la ciudad). El 15 de marzo de 1684 se convirtió en maestro di cappella 'honorario' (en el puesto del renunciado Francesco Provenzale) con título de 'Maestro de Capilla actual de Camara' del virrey; y por un breve período, en enero de 1688, fue primer maestro de la Capilla Real, en sustitución de Alessandro Scarlatti (reintegrado sin embargo como director ya el 11 de marzo).

Durante un breve periodo en enero de 1688 Pagano llegó a ser principal maestro di cappella, como resultado de una disputa entre Francesco Provenzale y Alessandro Scarlatti, maestro di cappella desde el 17 de febrero de 1684. Sin embargo, Scarlatti fue reinstalado el 11 de marzo de 1688 y Pagano reanudó su antiguo puesto. De nuevo como primer organista, Pagano -aunque con licencia por enfermedad- se mantuvo en servicio como vice-maestro de Scarlatti hasta su muerte; y esta vez para sucederle nombraron al anciano Provenzale, readmitido en el personal de la capilla con el mismo salario de su predecesor (19 ducados al mes).

Las composiciones sobrevivientes de Pagano aparentemente estaban destinadas para su uso en el Oratorio dei Filippini (ahora Girolamini) donde también fue empleado. Fue un compositor algo conservador, pero sin embargo aceptó las tendencias de su época. El oratorio "La Samaritana" refleja el estilo de alrededor de 1670. "La ruina degli angeli" incluye muchas de las novedades estilísticas introducidas hacia 1680: aumento del uso de orquesta para acompañar las arias, una parte de bajo con un perfil más melódico, y la inclusión de arias de estilo siciliano. También escribió obras más cortas, incluyendo diálogos para voces solistas y música para solistas, coro y orquesta.

Todas las composiciones sobrevivientes de Tomaso Pagano se conservan en Nápoles en los Archivos musicales de los Girolamini (es decir, padres Filippini), establecimiento del que fue probablemente colaborador, aunque su nombre no figura en las listas incompletas proporcionadas por Di Giacomo. La composición de fecha más antigua es el oratorio "Maria Avvocata", o vero "Il giuditio particolare" a 5 voces (1681). Pueden datarse después de 1684 algunas composiciones que llevan la indicación de 'Maestro di Cappella della camera del Sig. Viceré': los oratorios para 5 voces "Costantino: il vessillo della croce" (con instrumentos) y "La ruina degli angeli", la cantata con violines "A solo delli Morti", el inusual oratorio para dos sopranos “Angel y Alma”, además del oratorio para 4 voces "Per l’Assunta della Beata Vergine" y la cantata para 4 voces con instrumentos "Memoria d'Inferno", firmados como 'maestro de honor de la Capilla Real'; mientras que "La fornace di Nabuc di Nasor", oratorio a cinque voci 'del sig. Tomaso Pagano maestro di Cappella di Palazzo', sin duda data de comienzos de 1688, cuando tenía ese cargo.

Pagano fue el autor napolitano más importante de diálogos morales en la música, en la segunda mitad del siglo, en una época en que la Casa Filippina había introducido en la ciudad el gusto por este tipo de oratorio para pocas voces. De los 'diálogos' u 'oratorios' recibidos -una escasa veintena de partituras- no sobrevive ningún libreto impreso: se habrían destinado principalmente para uso privado en la capilla y la corte virreinal. Las canciones para voz solista con violines muestran una clara analogía con composiciones de Cristofaro Caresana, colega organista en la Capilla Real. En el entorno filippino Pagano puede haber tenido conexiones con el padre Antonio Nola: entre las muchas versiones del salmo "Cum invocarem di costui", fechadas entre 1676 y 1701, una lleva la indicación 'entre las obras del Sig. Tomaso Pagano'. Si el estilo de las obras sobrevivientes de Pagano es en su mayoría bastante arcaico y resignado, aparecen sin embargo armonías complejas e intervenciones vocales e instrumentales más modernas: esta singular mezcla lo une a los compositores contemporáneos napolitanos, desde Provenzale a Veneziano y Caresana, distinguiéndose de hecho del 'stile flamboyant' del romano Alessandro Scarlatti.