Thea Nielsens rege Konzerttätigkeit in verschiedenen Formationen, Rundfunk- und Fernsehaufnahmen sowie div. Meisterkursverpflichtungen führen sie seit vielen Jahren durch Europa, Asien, Australien und die USA.
Sie arbeitet seit 1994 mit dem Gitarristen Oliver Fartach-Naini (Dozent an der University of Adelaide/Australien) und seit 1992 mit dem Berliner Pianisten Markus Wenz (Dozent an der Hans Eisler Hochschule für Musik in Berlin).
2006 stellte sie zusammen mit Oliver Fartach-Naini ein neues südamerikanisch inspiriertes Programm "Berlin Tango" mit neuen Kompositionen der Berliner Komponisten Carlo Domeniconi, Coco Nelegatti und José Cibils in Deutschland und den USA vor.
2007 begann die regelmäßige Zusammenarbeit mit dem Organisten Friedemann Johannes Wieland (seit 2010 erster Organist am Ulmer Münster). Jährlich erarbeiten die beiden sich neue Programme, die sie dann auf ihren Konzertreisen vorstellen.
Im Februar 2009 hat sie mit dem Gitarristen und Komponisten Carlo Domeniconi einige seiner Werke für Flöte und Gitarre auf CD aufgenommen.
Sowohl Carlo Domeniconi als auch der in Berlin lebende argentinische Komponist José Cibils haben ihr Solowerke gewidmet.
Mit einem Iraner verheiratet, hat sie über den Umweg der persischen Sprache ihre Leidenschaft für die persische Musik entdeckt. Von 2001 bis 2004 studierte sie die persische Rohrflöte "Ney" sowie, damit unmittelbar verbunden, mystische Poesie bei dem Meister (Ostad) Hossein Omoumi in Paris.

Die neuen musikalischen Horizonte, die sie aus dieser Beschäftigung ziehen konnte, setzte sie auch auf der Querflöte um. Während eines Seminars für Persische Musik lernte sie den Virtuosen und Komponisten Majid Derakhshani kennen. Es entstand eine enge musikalische Freundschaft, die zu den Kompositionen für ihr Duo mit Oliver Fartach-Naini und schließlich zu der Gründung des Ensemble Didar führte.
Nach Abschluss ihres Studiums an der "Universität der Künste Berlin" bei Wieland Roscher erhielt sie ein Stipendium für die "Ecole Normale de Musique de Paris", wo sie bei Thomas Prévost das "Diplôme Supérieur de Concertiste" erhielt. Weitere Studien folgten bei Jean-Pierre Rampal und Trevor Wye.
Sie ist Dozentin an den Musikschulen "Fanny Hensel" in Berlin Mitte und "Leo Kestenberg" in Berlin Tempelhof-Schöneberg