Kjennetegnet ved Thorhallsdottirs arbeid er allsidighet i bruk av materialer og uttrykksformer. Hun begynte med installasjoner, men jobber nå hovedsakelig med grafikk i aquatint og aquareller, samt malerier, illustrasjoner, glassmaleri og mosaikk. Hun har utsmykket flere kirker og bygninger i Frankrike og Spania med mosaikk, marmorutskjæringer og blyglassvinduer. Thorhallsdottir har også illustrert flere bøker og tidsskrifter.