Nel 1997 ha completato gli studi di animazione classica allo Sheridan College, ha iniziato a collaborare con i Blue Sky Studios come animatore nel 1998. Da allora, ha partecipato alla realizzazione di numerosi spot pubblicitari di successo e ha contribuito all'animazione del film Fight Club, oltre a un memorabile episodio de I Soprano (The Sopranos). Quando i Blue Sky Studios hanno iniziato a dedicarsi ai film d'animazione, Thurmeier è stato capo animatore del film di debutto, L'Era glaciale (Ice Age), distribuito nel 2002. Il lavoro svolto gli è valso una candidatura a un Annie per i migliori personaggi d'animazione .
Dopo L'Era glaciale Thurmeier è stato supervisore dell'animazione di Robots, distribuito nel 2005, e de L'Era glaciale 2 - Il disgelo (Ice Age: The Meltdown, 2006), e ha diretto il cortometraggio candidato a un Oscar e vincitore di un Annie Award No Time for Nuts (2006). È poi stato promosso al ruolo di supervisore senior dell'animazione nel successivo film dei Blue Sky, Ortone e il mondo dei chi (Dr. Seuss' Horton Hears a Who!, 2008) .