Carlo Thelen a rejoint la Chambre de Commerce luxembourgeoise en 1996 en tant que conseiller économique.

En 2003, il intègre le Comité exécutif de la Chambre de Commerce et, en 2004, devient directeur des affaires internationales. En 2014, il est nommé directeur général.

Jusqu'en 2019, il a également occupé le poste d'économiste en chef de la Chambre de Commerce, préparant et présentant chaque année l'avis de la Chambre sur le budget de l'État. Carlo Thelen est aussi l'auteur d'un blog d'expert reconnu qui met en lumière les grandes questions socio-économiques actuelles, ainsi que d'articles publiés par la Chambre de Commerce. Il représente également la Chambre de Commerce au sein de différents groupes de travail et conseils d'institutions et d'organisations luxembourgeoises. Outre son expertise économique, Carlo Thelen possède une vaste expérience en matière de plaidoyer commercial et économique et participe à des missions économiques à l'étranger où il promeut l'économie et les entreprises du Grand-Duché.