Thijs Weststeijn bestudeert vroegmoderne Europese kunst in een cultuurhistorische context. Hij focust op de Nederlandse zeventiende eeuw en de wereldwijde verbondenheid die deze kenmerkt, inclusief de mogelijkheden die werken van buiten Europa bieden voor een nieuwe blik op de Nederlanden. Hij leidt het onderzoeksproject ‘Histories of Global Netherlandish Art, 1550-1750'.
Eerder was hij hoofddocent erfgoedstudies aan de Universiteit van Amsterdam (waar hij werkte in het team van The Chinese Impact en voor digital humanities project CREATE) en verbonden aan, onder meer, The Getty Research Institute in Los Angeles en het Max Planck Institut für Wissenschaftsgeschichte in Berlijn. In 2015 publiceerde hij Art and Antiquity in the Netherlands and Britain: The Vernacular Arcadia of Franciscus Junius (1591-1677), een studie naar de herleving van de klassieke oudheid in de landen rond de Noordzee.
Thijs begon zijn loopbaan als stagiair bij het Rembrandt Research Project en schreef een proefschrift over kunsttheorie in Rembrandts kring (beschikbaar in Open Access: The Visible World: Samuel van Hoogstraten's Art Theory and the Legitimation of Patinting in the Dutch Golden Age, AUP 2008). Hij werkte voor verschillende musea en volgde twee jaar een praktische kunstopleiding (aan de Ruudt Wackers Academie, Amsterdam).
Hij is mede-oprichter en redacteur van het tijdschrift History of Humanities en redacteur van het tijdschrift Netherlands Yearbook for History of Art en de boekenreeks Studies in Early Modernity in the Netherlands. Sinds 2008 organiseert hij met Rens Bod, Julia Kursell en Jaap Maat de jaarlijkse conferentie The Making of the Humanities.