Fou un dels màxims representants de les innovacions en el camp de la música i la poesia al final del segle V i principi del IV aC. Se li atribuí la incorporació de l’onzena corda a la kithara, afirmació que no s’ha pogut demostrar. Se n’han conservat diverses composicions, com ara nomoi, ditirambes i himnes. Entre els nomoi de Timoteu, el més notable és el titulat Els perses, aparegut en un papir del segle IV aC, en què parla de la batalla de Salamina i on es pot apreciar la riquesa lèxica d’aquest autor. Fou un dels primers a introduir melodies no estròfiques en el ditirambe i a augmentar la importància de la monodia en aquest gènere, originalment coral. Les seves innovacions foren durament criticades per alguns dels seus contemporanis, entre ells el poeta Ferècrates.