Thelxinoe er ca. 2 km i diameter og går i bane rundt Jupiter med en gjennomsnittlig avstand på  km og en omløpstid på 597,607 dager ved en inklinasjon på 151° mot ekliptikken (153° mot Jupiters ekvator). Månen går i en retrograd retning med en eksentrisitet på 0,2685.