Томас Вермален перед переходом в "Арсенал" был капитаном "Аякса". Он дебютировал в составе голландского клуба в 18 лет, после своей игры за юношескую команду "Жерминаль Биирсхот" (KFC Germinal Beerschot). За "Аякс" Вермален сыграл в 143 матчах.
Томас - центральный защитник, который уже имеет опыт игры как в Кубке УЕФА, так и в Лиге Чемпионов. Также он два раза играл против "Арсенала" в сезоне 2005/6, на групповой стадии турнира Лиги Чемпионов. На данный момент Вермален является игроком стартового состава сборной Бельгии. С его дебюта в марте 2006 он уже 21 раз появился на поле.
За время своего выступления за "Аякс", Вермален выиграл Чемпионат Голландии в сезоне 2003/04, Кубок Голландии в сезонах 2006 и 2007, а также Супер Кубок Голландии в 2006 и 2007 году.