Geboren in Bonn studierte Volker Thiele an der Universität für angewandte Kunst in Wien Bühnen- und Filmgestaltung bei Marco Japelj und Bernhard Kleber.
Assistenzen und Mitarbeiten für Jan Pappelbaum, Peter Mußbach und Christian Schmidt führten ihn an das Burgtheater Wien, die Staatsoper Stuttgart, die Oper Zürich, sowie zu den Festspielen in Bayreuth und Salzburg.
Seit 1996 arbeitet er als freischaffender Bühnen- und Kostümbildner und entwickelt Ausstattungen für Schauspiel und Oper.
Schauspielarbeiten mit den Regisseuren Thomas Ostermeier, Wulf Twiehaus, Christian Tschirner und Bettina Bruinier führten ihn unter anderem an das Deutsche Theater Berlin, die Schaubühne am Lehniner Platz, das Nationaltheater Mannheim, das Schauspiel Leipzig und das Schauspiel Frankfurt.
Eine langjährige Zusammenarbeit mit dem Regisseur Frank Hilbrich prägt seine Arbeiten in der Oper. Am Theater Freiburg erarbeiteten sie gemeinsam den Ring des Nibelungen und Parsifal, sowie zuletzt die Uraufführung von Hans Thomallas Oper Kaspar Hauser. Weitere gemeinsame Arbeiten führten sie an das Nationaltheater Weimar, das Landestheater Salzburg, das Nationaltheater Mannheim, die Staatsoper Hannover, das Theater Bremen, die Komische Oper Berlin, sowie an die Semperoper Dresden.