Pendant son parcours au sein des catégories de jeunes du Club, Tomás Araújo a également représenté les U17, les U19, les U23 et l’équipe B, avec laquelle il a fait ses débuts, encore junior, le 19 septembre 2020, lors d'une victoire 6-0 contre Casa Pia. Lors de la saison suivante (2021/22), le défenseur central a été capitaine des U19 lors de leur triomphante campagne en UEFA Youth League.
Tomás Araújo a fait ses débuts avec l’équipe première du Benfica lors de la saison 2021/22, jouant les 90 minutes lors d’une victoire 3-0 contre Covilhã en Coupe de la Ligue, le 15 décembre 2021.
En 2022/23, le défenseur central a été prêté à Gil Vicente, où il a disputé 26 matchs : 22 en Primeira Liga, deux en Coupe de la Ligue et deux lors du tour préliminaire d’accès à la phase de groupes de la Conference League.
Tomás Araújo a également un parcours avec les sélections de jeunes du Portugal, avec des sélections internationales des U15 aux U21.