Tobias C. Weißmann studierte Musikwissenschaft und Kunstgeschichte an der Humboldt-Universität zu Berlin und wurde 2018 mit einer Arbeit über die Festkultur der europäischen Mächte im barocken Rom promoviert. Die interdisziplinäre Studie wurde mit dem Rudolf Arnheim-Preis 2019, dem Hans Janssen-Preis 2022 und dem internationalen Premio Daria Borghese 2023 ausgezeichnet.

Stipendien führten ihn an das Deutsche Studienzentrum in Venedig, das Deutsche Historische Institut in Rom, die Bibliotheca Hertziana – Max-Planck-Institut für Kunstgeschichte und das Leibniz-Institut für Europäische Geschichte. Er war Mitarbeiter im DFG-Projekt „REQUIEM“, Mitglied im DFG-Netzwerk „Confessio im Konflikt“ und Assistent der Rutgers University (New Jersey).

Seit 2018 ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Mainz tätig. In seinem Habilitationsprojekt im Rahmen des Forschungsprojekts „CANTORIA“ untersucht er die Wechselwirkungen von Musik und Sakralraum im mittelalterlichen Sizilien. 2020 wurde er von der Akademie der Wissenschaften und der Literatur | Mainz in deren Junge Akademie berufen. Seit 2021 leitet er das DFG-Netzwerk „Religion im Plural“ und seit 2022 ein Teilprojekt des MCIN-Projekts „Performance Practice in Spanish Cathedrals”. 2023 und 2025 war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Zürich tätig.

Seine Forschungsinteressen gelten der sozialen, politischen und religiösen Funktion von Musik vom 11. bis 20. Jahrhundert, der Intermedialität von Musik, Malerei und Architektur, der historischen Aufführungspraxis, den Sensory Studies und den Digital Humanities.