Goerlitz studierte von 1903 bis 1907 Rechtswissenschaften an der Universität Breslau. Dort promovierte er im Jahr 1907 und begann schon bald mit ersten Lehraufträgen in den Fächern Wirtschaft und Verwaltung. Ab 1912 arbeitete er bei der Stadtverwaltung Breslau und wurde 1916 Stadtrat und Finanzreferent in Thorn. 1918 übersiedelte er nach Altona, wo er Senator wurde. Am 22. März 1921 wurde er als Kandidat der Deutschen Demokratischen Partei knapp zum Oberbürgermeister Oldenburgs gewählt. Durch die Eingemeindungen der Ortschaften Osternburg (1922) und Eversten (1924) beseitigte er die räumliche Einengung der Stadt, die die Industrialisierung bisher behindert hatte. Schwerpunkte seiner Arbeit lagen in der Industrieansiedlung und Wirtschaftsförderung (Fleischwarenfabrik, Zentralviehmarkt) und in dem Ausbau des Schulwesens und der kulturellen Einrichtungen. Nach der Regierungsübernahme der Nationalsozialisten in Oldenburg wurde Goerlitz am 2. November 1932 abgewählt und im folgenden Jahr in den Ruhestand versetzt.
Goerlitz zog im Jahr 1933 in seine Geburtsstadt Breslau zurück, wo er einen Lehrauftrag erhielt und 1939 Honorarprofessor wurde. Im Jahr 1941 übernahm Goerlitz die Direktion des Instituts zur Erforschung des Magdeburger Stadtrechts in Magdeburg, die er bis 1945 ausübte. Danach war er bis 1947 als Amtsrichter tätig, bevor er 1947 die Berufung zum Honorarprofessor an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg erhielt, die er wegen eines Schlaganfalls jedoch nicht mehr annehmen konnte. Vor dem Rathaus in Oldenburg wurde 2004 ihm zu Ehren eine Büste aufgestellt.
Im Oldenburger Neubaugebiet am Brookweg wurde die Dr.-Theodor-Goerlitz-Straße nach ihm benannt.