I když fosilní pozůstatky Therizinosaura jsou neúplné, na základě příbuzných therizinosauridů lze vyvodit závěry o jejich fyzických vlastnostech. Stejně jako ostatní členové jejich rodiny měl Therizinosaurus pravděpodobně malé lebky na vrcholcích dlouhých krků, s dvounohou chůzí a těžkými, hlubokými, širokými těly (o čemž svědčí široká pánev jiných therizinosauridů). Jejich přední končetiny mohly u největšího známého exempláře dosahovat délky až 2,5 metru (8 stop) nebo dokonce 3,5 metru (11 stop). Jejich zadní končetiny končily čtyřmi nosnými prsty, na rozdíl od ostatních skupin theropodů, u nichž byl první prst zredukován na rosný dráp. V roce 2010 Řehoř S. Paul odhadl maximální velikost Therizinosaura na 10 metrů (33 stop) na délku a pět tun na váhu. Jsou to největší známí therizinosauři a největší známí maniraptoráni.
Nejvýraznějším rysem Therizinosaura byla přítomnost gigantických drápů na každé ze tří číslic předních končetin. Ty byly běžné u therizinosaurů, ale zvláště velké u Therizinosaura, a i když jsou největší exempláře drápů neúplné, dosahují pravděpodobně délky jen necelého 1 metru (3,28 ft). Drápy jsou nejdelší známé ze všech zvířat. Drápy byly relativně rovné, jen se postupně zužovaly do špičky a extrémně úzké, příčně zploštělé.
Krmné návyky Therizinosaurů nejsou známy, protože nebyl nikdy nalezen žádný materiál z lebky, který by mohl naznačovat jejich stravu. Nicméně, stejně jako ostatní therizinosauři, byli pravděpodobně primárně býložraví.