Tolga Ayoğlu, doktorasını, Galatasaray Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü’nde “Halka Arz ve Halka Arza Aracılık Sözleşmeleri” başlıklı doktora tezi ile 2006 yılında tamamladı. 2012 yılında, “Uluslararası Ticari Sözleşmelere Uygulanan Genel Prensipler, Maddi Hükümler ve Ticari Adet-Teamüller Olarak Lex Mercatoria” başlıklı uzmanlık tezi ile Ticaret Hukuku alanında doçent oldu. “Şirketler Hukuku Uyuşmazlıklarının Çözümünde Tahkim” başlıklı profesörlük tezi ile Nisan 2018 tarihinde Ticaret Hukuku alanında profesör olarak atandı.

Ticaret mahkemeleri önünde, çok sayıda ticari ihtilafa ilişkin olarak bilirkişilik görevi yaptı. Uluslararası tahkimde ve ticaret mahkemeleri önünde görülen uyuşmazlıklarda, hakem, vekil, danışman ya da teknik uzman sıfatıyla görev almaktadır.