Tomasz Madej jest wieloletnim nauczycielem przedmiotów zawodowych. W latach 2012-2015 pełnił obowiązki wicedyrektora Centrum Kształcenia Ustawicznego im. Tadeusza Kościuszki w Radomiu. Od roku 2004 pracował jako ekspert Okręgowej Komisji Egzaminacyjnej w Warszawie.

Jest autorem zadań egzaminacyjnych w zawodach branży elektrycznej i mechatronicznej oraz podstaw programowych kształcenia w zawodach (monter mechatronik, technik mechatronik, technik energetyk), a także programów nauczania w tych zawodach.

Recenzował programy nauczania branży elektrycznej. Napisał podręcznik „Elektrotechnika” oraz poradnik dotyczący kształcenia dualnego.

Od 2015 roku Tomasz Madej był doradcą metodycznym w zakresie metodyki kształcenia zawodowego w Radomskim Ośrodku Doskonalenia Nauczycieli. Był także ekspertem Ministerstwa Edukacji Narodowej w zakresie awansu zawodowego nauczycieli oraz rzeczoznawcą ds. podręczników kształcenia zawodowego w zawodach branży mechatronicznej i elektrycznej. Od 2019 r. pełnił funkcję wicedyrektora Ośrodka Rozwoju Edukacji w Warszawie.