Telewizja:
* „Mały tatuś” (2012–2017) - Zagrał Bena Wheelera, byłego zawodowego hokeistę, który niespodziewanie zostaje ojcem. To była jego przełomowa rola, dzięki której zyskał sławę.
* „Astronauci” (2021) - Zagrał Sam, dowódca misji, w serialu o grupie astronautów wyruszających na misję na Marsa.
* „Bibliotekarze” (2015-2018) - Miał powracającą rolę Flynna Carsena w tej serii fantasy.
* „Byli” (2011–2015) - Zagrał rolę Phila, faceta, który mieszka ze swoim najlepszym przyjacielem i zawsze wpada w kłopoty.
* „Przyjaciele z korzyściami” (2011) - To był krótkotrwały serial, w którym grał Justina.
* „CSI:Dochodzenie na miejscu zbrodni” (2009) - Wystąpił w jednym odcinku tego długotrwałego dramatu kryminalnego.
* „Pamiętniki wampirów” (2010) - Wystąpił w jednym odcinku jako postać „Luke” w tym serialu o zjawiskach nadprzyrodzonych.
* „90210” (2009) - Kolejny jednoodcinkowy występ, tym razem w wznowieniu klasycznego dramatu dla nastolatków.
Filmy:
* „Książę” (2018) - Zagrał rolę Jasona w tym thrillerze akcji.
* „Idealny chwyt” (2016) - Zagrał Josha w tej komedii romantycznej.
* „Odbicie” (2015) - Zagrał rolę Matta, mężczyzny przeżywającego rozwód.
* „Obrączka ślubna” (2015) - Zagrał niewielką rolę w tej komedii z Kevinem Hartem w roli głównej.
* „Staż” (2013) - Zagrał rolę „Billy'ego” w tej komedii z udziałem Vince'a Vaughna i Owena Wilsona.
Nie jest to wyczerpująca lista, ale podkreśla niektóre z najbardziej znaczących ról Dereka Thelera. Występował w różnorodnych projektach, prezentując swój talent zarówno w rolach komediowych, jak i dramatycznych.