Costas Tsoclis nasce nel 1930 ad Atene, dove trascorre gli anni dell’adolescenza. Figlio di un pittore dilettante, si dedica all’arte fin dalla sua infanzia, praticando nel tempo tutte le discipline delle arti visive. Tra i dieci e i quindici anni vive sotto la minaccia della Seconda guerra mondiale e dell’occupazione tedesca a cui segue la guerra civile e la lotta disperata per la sopravvivenza. Tuttavia, persegue la sua curiosità artistica lavorando come assistente presso il laboratorio di Stephanos Almaliotis dai dodici ai diciotto anni, e presso il laboratorio di Vangelis Faenos nella creazione di locandine cinematografiche ed elementi di scenografia. Nel 1948, si iscrive all’Accademia di Belle Arti di Atene dove studia con Yannis Moralis fino al 1954. Tre anni dopo ottiene una borsa di studio statale greca e si reca a Roma, dove studia l’arte dell’affresco e dell’encausto alla Scuola delle Arti Ornamentali. Insieme ai colleghi artisti Vlassis Caniaris, Nikos Kessanlis, Dimitris Condos e Yiannis Gaitis crea il Gruppo Sigma. Con sede a Roma, lo scopo principale del gruppo è quello di consolidare un sistema di supporto per gli artisti greci espatriati.
A ventiquattro anni, inizia il servizio militare obligatorio per due anni nei quali, comunque, realizza dipinti.
Durante questo periodo, sotto l’influenza degli artisti Afro Basadella e Alberto Burri, Tsoclis sviluppa un linguaggio iniziale caratterizzato da un’astrazione gestuale realizzata attraverso l’uso di materiali industriali e/o a basso costo come cemento, carbone e fieno, nel tentativo di evidenziare la plasticità e la consistenza intrinseche della sua arte. Nel 1957, sposa Fania Kaplanidou, alla quale deve molto, perché fino alla sua morte (1968) lo sostiene e lo rende padre dell’unica figlia Maya. Per undici anni vivono insieme tra Roma e Parigi dove si trasferisce nel 1960 e dove vive per quasi oltre venti anni. Qui il suo linguaggio artistico si evolve e ottiene riscontro nell’ambiente artistico, firmando un contratto con la galleria di Ileana Sonnabend. Il suo lavoro riscuote successo anche in Belgio, Italia e Germania dove gli vengono dedicate mostre. In questi anni José Pierre e Pierre Restany sono fra i critici d’arte con cui stabilisce un sodalizio di lavoro e d’amicizia. Nel 1966 introduce nelle sue opere i primi “oggetti” ispirati parzialmente al trompe l’oeil. Nel 1971, si trasferisce a Berlino dove vive con Eleni sua collaboratrice e amore maturo della sua vita e sua figlia Maya. Durante questo decennio, utilizza oggetti di uso quotidiano (come la carta stropicciata tra il 1970 e il 1975), introducendo progressivamente nuovi soggetti fondamentali come alberi e paesaggi marini nel 1978. In queste opere, gli elementi dipinti sono affiancati a quelli fisici apposti sulla tela. 
Nel 1972, ritorna a Parigi, dove incontra il gallerista Alexandre Iolas, nelle cui gallerie di Atene, Parigi e New York tiene fra il 1973 e il 1976 importanti personali. Nel 1973, Eleni and Maya ritornano ad Atene e, per dodici anni, Tsoclis vive tra Parigi e Atene, durante i quali accresce maggiormente la sua presenza in Grecia, dove si trasferisce definitivamente nel 1985. In questo periodo inizia a sperimentare l’utilizzo del video all’interno della sua pittura, con queste opere multimediali rappresenta la Grecia alla Biennale di Venezia del 1986. Con questi lavori Tsoclis può essere considerato l’inventore della living painting. 

Tsoclis espone le sue opere in innumerevoli mostre personali: Palais des Beaux-Arts di Bruxelles del 1971; Kunsthalle di Dusseldorf del 1972; Pinacoteca Pierides di Atene del 1983; Paglione della Grecia alla Biennale di Venezia del 1986; Centro Macedone d’Arte Moderna di Salonicco del 1988; Fondazione P. & M. Kydonieos, Andros (1995); Palazzo delle Esposizioni di Roma del 1996, Centro Rocca Paolina, Perugia (1996); Portico di Eumenes (Acropoli) di Atene del 1997; Galleria Astrolavos, Atene (1998, 1999, 2008); Galleria Lola Nikolaou, Salonicco (1999, 2002, 2006); Liturgia Centro per l’arte contemporanea L. Pecci, Prato (2000); Costas Tsoclis – Retrospective, National Museum of Contemporary Art, Atene (2001); Palazzo Strozzi, Firenze (2003); Benaki Museum, Atene (2006); Monastiria, Tinos (2006); European Cultural Center, Delphi (2006); Ancient Theater of Philippi, Kavala (2007); Skolion, Pireus, Atene (2009).
Tra le collettive citiamo le partecipazioni alla Biennale di Parigi (1963 e 1965), alla Biennale di San Paolo (1965 e 1967), al Moderna Museet di Stoccolma (1970), a Documenta di Kassel (1977), a Europalia di Bruxelles (1982), FIAC di Parigi del 1989, al Seoul International Art Festival di Seoul del 1990, “Cultural capital of Europe”, Copenhagen (1996) al Metropolitan Museum of Photography di Tokyo del 1998 e al Tel Aviv Museum of Art di Tel Aviv del 1998.
Nel 2011, nell’isola di Tinos, nella regione di Kampos, viene fondato il Museo Costas Tsoclis, che è diretto da Chrysanthi Koutsouraki, curando mostre dei diversi periodi del suo lavoro (2017 e 2022).