Se formó en la Hochschule für Musik Karlsruhe (Alemania) y posteriormente amplió sus estudios en la Universidad de Indiana Bloomington de Estados Unidos, con el célebre violonchelista Janos Starker. Paralelamente, recibió clases del maestro Maurice Gendron.
Después de haber participado en varias formaciones orquestales de Alemania, en 1987 se incorporó como solista a la Orquesta Sinfónica del Gran Teatre del Liceu de Barcelona, plaza que sigue cubriendo actualmente, trabajando bajo la batuta de grandes maestros como Abbado, Muti, Gielen, Schneider, Maag, Anissimov o Ros Marbà. Al mismo tiempo, asume la cátedra de violonchelo en el Centro Superior del Conservatori Liceu de Barcelona.
Ha mantenido, sin embargo, su actividad como solista, siendo miembro de formaciones de cámara que han ofrecido actuaciones en toda Europa, Estados Unidos, Israel, Sudamérica y Asia, y que han sido ampliamente retransmitidas por medios de comunicación como la Radio Alemania, Radio Nacional de España o Catalunya Radio, entre otros.
Dedicado intensamente a la pedagogía y habiendo sido invitado a numerosos festivales y cursos internacionales por toda Europa, el continente americano y el asiático, Peter Thiemann ha elaborado numerosos programas de estudio, entre los que destaca un método de escaleras para violonchelo publicado en 1989. En 2002, además, creó la Academia Internacional de Música de Solsona y el Festival de Música de Asturias del cual es el director artístico.
Últimamente, y preocupado por los múltiples conflictos bélicos de todo el mundo, se ha incorporado al proyecto de paz de la Fundación Barenboim-Said, que le ha llevado desde septiembre de 2005 a compaginar sus actividades profesionales con la posición de profesor de violonchelo en Ramallah y otros municipios palestinos, una labor de educación gratuita para niños y adolescentes.