Karierę w modelingu zaczęła bardzo wcześnie. Mając zaledwie cztery lata zadebiutowała w pokazie Jeana Paula Gaultiera. Jednak cały świat usłyszał o niej w 2011 roku, kiedy to na łamach Vogue Paris ukazała się sesja, w której dziewczynka wystylizowana została na osobę dorosłą. Miała wtedy 10 lat. Wyzywające, bardzo kobiecie zdjęcia sprawiły, że ówczesna redaktor naczelna tytułu Carine Roitfeld została zwolniona, przez co o Thylane Blondeau, przez długi czas mówiło się głównie w tym kontekście.

Dziś kariera 16-latki nabiera rozpędu. Modelka pojawiła się ostatnio chociażby w kampanii Dolce & Gabbana, a L’Oreal ogłosił ją właśnie swoją nową twarzą. Francuzka będzie reklamować linię Hydra Genius. Nastolatka w oficjalnym oświadczeniu ogłosiła, że czuje się zaszczycona i zawsze marzyła o byciu częścią rodziny L’Oreal Paris, bo – jak sama przyznała – to marka, w której czuje, że może pozostać sobą i która zwraca uwagę na ważne dla niej wartości i postawy, jak np. pewność siebie czy poczucie własnej wartości.