Pierre Thiolon joue à trente-cinq reprises pour l'équipe de France entre 1947 et 1951, marquant 152 points. Les Bleus terminent cinquièmes du Championnat d'Europe de basket-ball 1947. Ils remportent la médaille d'argent aux Jeux olympiques d'été à Londres. L'intérieur décroche avec les Bleus la médaille de bronze au Championnat d'Europe de basket-ball 1951. En club, il évolue sous les couleurs du Stade français.