Han debuterte som NHL-spiller i sesongens første kamp 5. oktober 2006, der Edmonton Oilers vant 3–1 over Calgary Flames, og ble dermed den femte nordmannen som spilte i NHL (og den første norske NHL-spilleren som ikke var draftet). Thoresen scoret sitt første mål i NHL den 12. oktober 2006 mot San Jose Sharks. Målet kom 3.20 minutter inn i 1. periode etter forspill fra Steve Staios og Brad Winchester, og traff Thoresens ben og inn i mål via en Shark-spiller. I løpet av den første sesongen spilte han 68 kamper for Oilers, scoret fire mål og noterte seg for 12 målgivende pasninger. Han fikk 52 utvisningsminutter og endte opp med -1 på pluss/minusstatistikken.