俱樂部
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出生於斯圖加特市分區巴特坎施塔特的維爾納在整個幼年時期都效力於當地俱樂部施泰因哈登費爾德（TSV Steinhaldenfeld），直至以U7梯隊小將的身份轉投斯圖加特體育俱樂部。至2012-13賽季，他已代表斯圖加特的U-19梯隊參加德國19歲以下足球甲級聯賽，儘管他同時還具備U-17梯隊的參賽資格。賽季結束後，維爾納以24球榮膺U-19德甲聯賽南部/西南賽區的射手王。在接下來的賽季，他又隨這支施瓦本俱樂部的一線隊完成了季前集訓。[1]
2013年8月1日，維爾納在2013–14年歐洲聯賽第三輪資格賽對陣博特夫的首回合比賽中先發登場，完成在斯圖加特的正式比賽首秀[2]。憑藉17歲4個月零25天的年齡，他成為了俱樂部有史以來在正式比賽中初次亮相的最年輕球員[3]。在職業生涯首秀的三天後，維爾納又在2013-14賽季德國足協盃（德語：DFB-Pokal 2013/14）首輪對陣柏林迪納摩的比賽中，迎來代表俱樂部一線隊參加的首場國家級盃賽。
作為在U-17年齡組表現最出色的年青球員，維爾納於2013年被德國足協授予弗里茨·瓦爾特獎金獎[4]。2016年8月14日，在對陣勒沃庫森的2013-14賽季德甲第二輪比賽中，他又完成了德甲首秀，從而以17歲零164天的年齡取代格哈德·波施納（德語：Gerhard Poschner），成為俱樂部歷史完成德甲首秀的最年輕球員。而在同年9月1日，維爾納又在主場對陣霍芬海姆1899的比賽中首次作為首發球員參加德甲，並以2次助攻幫助斯圖加特以6比2大勝對手。至該賽季第6輪，維爾納終於在主場迎戰法蘭克福的比賽中射入德甲首球，再使他成為俱樂部歷史上最年輕的德甲進球者。此外，他還是德甲最年輕的單場梅開二度球員：在第12輪對陣弗萊堡的比賽中，他的進球幫助斯圖加特分別將比分改寫為2比0及3比1。[5]
2014年3月6日，在維爾納18歲生日之際，他與斯圖加特簽署了一份期至2018年6月底的職業合同[6]。
2016年夏天，維爾納從此前已降級的斯圖加特轉會至德甲升班馬RB萊比錫，並接受了一份為期四年的合同[7]。在2016年12月3日對陣沙爾克04的德甲比賽中，當值主裁判巴斯蒂安·丹克特於開場僅1分鐘便判罰沙爾克門將費爾曼犯規並處以十二碼，這是因為維爾納在禁區內摔倒。隨後媒體廣泛報道這一行為是假摔，並指責球員不誠實的比賽態度。維爾納在一天後接受採訪時承認了這一點。[8]
2020年6月18日，切爾西正式官方宣布蒂莫維爾納將於來季加盟切爾西。而他將繼續完成該季德甲賽事，直至7月份才會於倫敦接受體測。另外，他亦將不會繼續代表RB萊比錫出戰8月份復賽的歐聯比賽。9月14日，在客場3-1戰勝布萊頓的比賽中，他首次在聯賽中亮相。
2022年夏天，維爾納重返RB萊比錫。
國家隊
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2010年11月9日，維爾納代表德國U-15青年隊在對陣波蘭U-15的比賽中完成國家隊首秀，並達成「完美」帽子戲法[9]。而在2011年9月19日，首次代表德國U-16出戰的他也在對陣蘇格蘭U-16的比賽中射入1球[10]。他在2012年4月14日對陣奧地利U-17的比賽中迎來德國U-17首演[11]，並在隨後入選了參加2012年U17歐洲國家盃（德語：U-17-Fußball-Europameisterschaft 2012）的大名單。維爾納隨德國U-17在這屆賽事中成為歐洲亞軍，並在對陣荷蘭U-17的決賽中踢滿全場[12]。至2013年5月30日，即距離他屆滿17歲後僅兩個月，維爾納便入選德國U-19，在對陣丹麥U-19的比賽中首次登場，並成功射入1球[13]。
在2015年U19歐洲國家盃（德語：U-19-Fußball-Europameisterschaft 2015）期間，維爾納於分組賽末輪對陣俄羅斯U-19的比賽中射入1球，將比分改寫為2比2。至2015年9月3日，在維爾納代表德國U-21對陣丹麥U-21的首秀比賽中，他又射入扳平比分的1球。[14]
2017年俄羅斯聯合會盃維爾納入選名單，並協助以試陣為主的德國隊一路殺入決賽。決賽中維爾納雖沒建功，但德國隊仍以1比0小勝智利得到國家史上首座聯合會盃冠軍獎盃。整個賽事中維爾納與同隊的格雷茨卡及施廷德爾一樣射入3球，但以助攻數目居先而獲得賽事的金靴獎。