Th.Muelleris 2000 metais pateko į „Bayern“ jaunimo akademiją, kur praleido aštuonerius metus. 25-asis numeris 2008 metais pažaidė antrojoje „Bayern“ komandoje, bet tais pačiais metais pateko ir į pirmąją ekipą.
Joje jis sužaidė 213 rungtynių.
26-erių Th.Muelleris priklauso ir Vokietijos rinktinei. Jis į rinktines važiuoti pradėjo dar 2004 metais. 2010-aisiais jis buvo pakviestas į vyrų komandą.
Sutartis iki 2021 metų su „Bayern“ sudarė ir Jerome'a Boatengas, Javi Martinezas. Xabi Alonso padėjo parašą ant sutarties iki 2017 metų.