As　a　dimeric　protein,　thyroglobulin　(Tg)　is　an　important　biomarker　for　different　thyroid　cancer　(DTC),　so　designing　effective　method　to　detect　Tg　is　of　great　significance.　In　this　work,　by　preparing　β-cyclodextrin　(CD)　functionalized　carbon　nanotubes　(CNTs)　nanohybrid　(CD-CNTs)　as　carrier　to　immobilize　primary　antibody　(Ab1)　of　Tg,　assembling　sulfydryl　ferrocene　(Fc)　and　secondary　antibody　(Ab2)　on　the　surface　of　nanogold　(Au)　as　signaling　amplifier　(Ab2-Au-Fc),　a　simple　and　sensitive　sandwich-type　electrochemical　immunoassay　(STEM)　of　Tg　was　designed　herein　for　the　first　time.　In　brief,　CNTs　show　large　surface　area　and　conductivity,　while　CD　offers　superior　host–guest　recognition　capability　that　can　bound　with　Ab1;　meanwhile,　Fc　probe　can　offer　stable　electrochemical　signal　that　is　proportionable　to　the　concentration　of　Tg.　Under　the　optimum　conditions,　the　proposed　STEM　platform　shows　excellent　sensing　results　for　Tg　detection:　a　considerable　low　analytical　detection　(0.5 ng mL−1)　and　wide　linearity　(2　to　200 ng mL−1),　suggesting　the　designed　STEM　platform　offers　potential　real　applications　for　detect　Tg.　Graphical　abstract:　[Figure　not　available:　see　fulltext.].　©　2023,　The　Author(s),　under　exclusive　licence　to　The　Japan　Society　for　Analytical　Chemistry.