Televize:
* "Baby Daddy" (2012–2017) - Hrál jako Ben Wheeler, bývalý profesionální hokejista, který se nečekaně stane otcem. To byla jeho průlomová role a udělala z něj jméno domácnosti.
* The Astronauts (2021) - Hrál Sam, velitele mise, v této sérii o skupině astronautů na misi na Mars.
* "Knihovníci" (2015–2018) - V této fantasy sérii měl opakovanou roli Flynna Carsena.
* "The Exes" (2011–2015) - Hrál roli Phila, chlapa, který žije se svým nejlepším přítelem a neustále se dostává do problémů.
* "Friends With Benefits" (2011) - Toto byla krátkotrvající série, kde hrál Justina.
* "CSI:Vyšetřování místa činu" (2009) - V tomto dlouhotrvajícím kriminálním dramatu se objevil v jedné epizodě.
* "The Vampire Diaries" (2010) - Měl jednu epizodu jako postava "Luka" v této nadpřirozené sérii.
* "90210" (2009) - Další vystoupení v jedné epizodě, tentokrát v rebootu klasického teenagerského dramatu.
Filmy:
* Princ (2018) - Hrál roli Jasona v tomto akčním thrilleru.
* Dokonalý úlovek (2016) - Hrál Joshe v této romantické komedii.
* "The Bounce Back" (2015) - Hrál roli Matta, muže, který prochází rozvodem.
* The Wedding Ringer (2015) - Hrál malou roli v této komedii s Kevinem Hartem v hlavní roli.
* The Internship (2013) - Hrál roli "Billyho" v této komedii s Vincem Vaughnem a Owenem Wilsonem.
Toto není vyčerpávající seznam, ale zdůrazňuje některé z nejpozoruhodnějších rolí Dereka Thelera. Objevil se v různých projektech, kde předvedl svůj talent pro komediální i dramatické role.