Ông Thắng công tác trong ngành công an từ năm 1990 đến 2017, giữ các chức vụ: Phó trưởng phòng, Trưởng phòng, Phó cục trưởng Cục an ninh xã hội; Phó giám đốc Công an tỉnh Nghệ An; Giám đốc Công an tỉnh Quảng Trị; Cục trưởng Cục an ninh Tây Bắc; Thiếu tướng, Phó tổng cục trưởng Tổng cục An ninh, Bộ Công an. Tháng 9/2017, ông Thắng được bổ nhiệm giữ chức Trưởng ban Tôn giáo Chính phủ.
Ông Thắng quê tại thị xã Cửa Lò, tỉnh Nghệ An; tốt nghiệp Đại học An ninh, tiến sĩ luật, cử nhân tiếng Pháp.
Ban Tôn giáo Chính phủ là cơ quan trực thuộc Bộ Nội vụ, có chức năng tham mưu giúp Bộ trưởng quản lý nhà nước về lĩnh vực tôn giáo trong phạm vi cả nước; thực hiện các dịch vụ công thuộc lĩnh vực tôn giáo theo quy định của pháp luật.
Bộ Nội vụ hiện có 5 thứ trưởng giúp việc cho Bộ trưởng Lê Vĩnh Tân gồm các ông Nguyễn Duy Thăng, Trần Anh Tuấn, Triệu Văn Cường, Nguyễn Trọng Thừa và Vũ Chiến Thắng.