Caja Thimm wirkt seit dem WS 2000/01 als Professorin an der Universität Bonn. Sie hat Gastprofessuren in Santa Barbara (UCSB), Großbritannien (Cardiff) und Frankreich (Université de Bourgogne/Dijon) wahrgenommen und war von 2016-2022 Vorsitzende der Sektion „Mediatization“ der ECREA. Von 2017-2022 war sie Sprecherin des NRW Forschungsverbundes „Digitale Gesellschaft“, 2021 Fellow des ‚Center of Advanced Internet Studies‘. Sie hat in verschiedenen Kommissionen und Enquetes mitgewirkt (6. Altenbericht der Bundesregierung, Enquetes zu „Verantwortung in der medialen Welt“, „Bürgerbeteiligung“ und „Parlamentarische Demokratie“). Forschungsprojekte waren u.a. im DFG-Schwerpunktprogramm „Geschlecht und Profession“ (zum Thema „Teamkommunikation, 1998-2004), DFG-Schwerpunktprogramm „Mediatisierte Welten“ („Deliberation im Netz“, 2010-2016). „Twitter in the European Elections 2014“ (in Kooperation mit der Université de Bourgogne, Dijon)