Tobias C. Weißmann studierte Musikwissenschaft und Kunstgeschichte an der Humboldt-Universität zu Berlin und wurde 2019 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“, Assistent der Rutgers University (New Jersey) und Postdoc an der Universität Zürich.
Seit 2018 ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Dozent an der Universität Mainz tätig und erforscht im Rahmen des „CANTORIA“-Projekts die Wechselwirkungen von Musik und Sakralraum. Seine Habilitationsschrift (2025) ist Musik und Interkulturalität im mittelalterlichen Sizilien zwischen europäischen und arabischen Traditionen gewidmet.
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“, seit 2022 ein Teilprojekt im MCIN-Projekt „Performance Practice in Spanish Cathedrals” und seit 2025 ein Teilprojekt im DFG-Projekt „Musikhören und Musiksehen“. Im Herbstsemester 2025 lehrt und forscht er als Gastprofessor an der Universität Zürich.
Im Wintersemester 2025 ist Tobias Weißmann als Gastprofessor an der Universität Zürich tätig.