Yannick Thoelen maakte zijn debuut als profspeler in het seizoen 2007/08 bij de Belgische tweedeklasser KFC Verbroedering Geel waar hij werd weggeplukt door eersteklasser KV Mechelen.[2] In het seizoen 2011/12 werd Thoelen uitgeleend aan tweedeklasser Lommel United. Hij werd er eerste keeper en presteerde er goed waarna Lommel hem na deze uitleenperiode besloot definitief aan te trekken.
In augustus 2015 tekende hij een contract voor drie seizoenen bij KAA Gent waar hij reservedoelman werd. In november 2017 verlengde hij er zijn contract tot 2020.[3] Bij de start van het seizoen 2019/20 werd hij naar de B-kern verwezen.[4]
In de zomer van 2019 haalde promovendus en ex-club KV Mechelen Thoelen opnieuw binnen om er eerste keeper te worden, hij tekende er een contract voor drie seizoenen. Op 27 juli 2019 debuteerde Thoelen in de basis in de met 0-2 gewonnen uitwedstrijd tegen Zulte Waregem. Hij raakte in februari 2020 geblesseerd aan zijn kruisbanden en was out voor de rest van het seizoen.[5] In de zomer werd Gaëtan Coucke gehaald als nieuwe eerste doelman maar Thoelen won midden december zijn basisplaats terug.[6] In april verlengde hij zijn contract tot medio 2025.[7]