Nacque a Nola nel 1529, dal padre Francesco; alcuni biografi però lo definiscono genericamente "napoletano", e mentre lo storico A. Leone, testimonia che nacque a Nola, P. Manzi, negli anni 1970, scriveva che il cognome Theti ricorda forse l'origine Ellenica-Osca della Famiglia.
Vero è che il padre Francesco, si trasferì ben presto a Napoli, ed il giovane Carlo, che aveva compiuto i primi studi a Nola, si iscrisse all'Ateneo napoletano, dove si dedicò con fervore agli studi, e della Matematica e dell'Arte di edificare Piazzeforti.
Si vuole (ma in seguito questa notizia è risultata del tutto infondata) che partecipasse insieme ad un altro grande Nolano (per lo meno di adozione) Luigi Tansillo, all'età di 21 anni, ad una spedizione punitiva contro i corsari, che infestavano, nel Mediterraneo, le coste e le isole Campane, operazione culminata con l'espugnazione di Tunisi. In seguito si dette a profondi studi sulle Fortificazioni ed Ingegneria Militare: il suo nome entrò ben presto nella stima dei tecnici Militari, creandosi purtroppo, per invidia, molti nemici. Passò al servizio della Nobile Famiglia Romana dei Colonna: Pompeo e Prospero, che appassionati come lui dell'Arte Militare, l'ospitarono nella loro casa. Presentato all'Imperatore Massimiliano II d'Austria, dedicò a questo il suo primo libro, stampato a Roma nel 1569, "Discorso delle Fortificazioni" che ebbe una seconda edizione a Venezia nel 1575. Dopo quest'opera, Massimiliano si rivolse a lui per chiedere pareri sui progetti di erigendi fortificazioni nell'Impero, Austria, Ungheria, ecc. Salito al trono Rodolfo nell'ottobre del 1576, il Theti continuò nelle sue opere intraprese con il precedente Imperatore ed, infatti, il suo secondo libro dell'Edizione Veneziana, è dedicato a "Rodolfo serenissimo ed invittissimo Re d'Ongaria et Arciduca d'Austria".
La sua prima opera Militare fu la fortezza di Yvar in Ungheria (oggi Ersekusvar), cui seguirono quelle di: Canisia (Nagykaniza), e Comorra (oggi Komarno in Ungheria). Ritornò dopo 10 anni in Italia e dopo aver contribuito alla costruzione di alcune Fortezze nel Veneto e nella Lombardia, tra le quali Bergamo, passò al servizio dei Savoia a Torino, indi presso gli Estensi a Ferrara, ed i Medici a Firenze. Del periodo Piemontese vi sono due pubblicazioni ivi stampate:
Incerta è la sua partecipazione alla costruzione di cinte murarie e fortificazioni in Belgio ed Olanda (Anversa, Schelda, ecc.); ma di certo è che egli ne accenna nei suoi "Discorsi", con approfondita conoscenza e dei luoghi e delle opere costruite. Oltre suoi: "Discorsi sulle fortificazioni", che sono la sua maggiore opera (in 8 libri), scrisse un'operetta di un certo interesse: "Dell'uso del compasso", il cui manoscritto fu rinvenuto in una Biblioteca privata. Il "Compasso" inventato dal Theti era in acciaio, con le aperture lunghe un palmo ed un quarto, lungo in modo da poter essere usato, se disteso, anche come riga e scala di misura.
Dopo circa 6 lustri dalla morte, verso il 1617, uscirono i "Discorsi" in una ultima edizione, riveduta e corretta, stampata a Vicenza, in otto libri, a cura di Giacomo De Franceschi. All'età di 58 anni il Theti si ritirò a Padova dove morì il 10 ottobre 1589. Fu sepolto nella Basilica di Sant'Antonio, mentre sulla lastra di marmo vi è incisa una lunga epigrafe dettata da G. B. Pinelli, e sul frontespizio del sarcofago, ormai corroso dal tempo, è scolpito uno Scudo che reca una Rosa in Campo d'Oro.