In 1879 keerde Thayer naar Amerika terug en begon een schildersloopbaan in New York. Zijn vroege werk bestaat voornamelijk uit landschappen en vertoont nadrukkelijk invloeden van de School van Barbizon. Later legde hij zich vooral toe op de portretschilderkunst, waarmee zijn populariteit snel toenam. Bekendheid verwierf hij ook met zijn academische schilderijen van ideaalvrouwen, vaak voorzien van engelenvleugels. In 1889 werd hij buitengewoon lid van de National Academy of Design  en kort daarna corresponderend lid van de Accademia di San Luca te Rome. Hij was ook gevraagd om lid te worden van de Ten American Painters, een afsplitsing van de National Academy of Design die zich verzette tegen de vercommercialisering van de kunst, zegde aanvankelijk toe, maar trok zich direct daarna weer terug.