Kunstnerskapet hennes omfattet portretter, figurkomposisjoner og landskap. Hun debuterte på Høstutstillingen i 1936, og ble fort lagt merke til. I løpet av 1940-årene ble hun fremhevet for sin nyanserte koloritt og personlige fargesyn. Ifølge Reidar Revold hadde hun en varsomhet og innfølingsevne i skildringen av landskaper og mennesker. I løpet av årene utviklet Thommessen maleriene sine til å bli mer abstrakte. Spesielt i løpet av 1960-årene blie landskapsmaleriene hennes mer preget av en lyrisk-naturalistisk tone.