Thielemann gilt vor allem als engagierter Wagner-Verehrer, der dafür plädiert, dessen Antisemitismus von seiner Musik zu trennen, und widmete diesem Komponisten 2012 die Publikation »Mein Leben mit Wagner«. Er wird daneben besonders als Interpret der Musik von Richard Strauss und Anton Bruckner geschätzt, setzt sich aber auch für zeitgenössische Werke u. a.