Ο Γιώργος Θέμελης γεννήθηκε στο Κάιρο. Εκ γενετής τυφλός, πήρε τα πρώτα μαθήματα πιάνου από τη μητέρα του Αικατερίνη και σπούδασε μουσική με τη μέθοδο Braille. Σε ηλικία δέκα ετών εμφανίστηκε για πρώτη φορά ως σολίστ και ήταν ο πρώτος τυφλός πιανίστας που έγινε δεκτός στο Ωδείο του Παρισιού (με τροποποίηση του καταστατικού του, λόγω εξαιρετικής επίδοσης του υποψηφίου). Μαθητής της Marguerite Long, αποφοίτησε από το Ωδείο με άριστα και πρώτο βραβείο το 1936. Έκτοτε διακρίθηκε ως σολίστ διεθνώς. Στη διάρκεια του Δεύτερου Παγκόσμιου πολέμου πραγματοποίησε συναυλίες στη Μέση Ανατολή και συνεργάστηκε με την ορχήστρα του Τελ-Αβίβ. Το 1947 εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο Λονδίνο και το 1950 ήταν ο πρώτος Έλληνας που έλαβε μέρος στα Promenade Concerts (στο Royal Albert Hall). Από τις πολυάριθμες εμφανίσεις και συνεργασίες του στο εξωτερικό, ξεχωρίζουν αυτές στη Ρωσία (1954), στη Νότιο Αφρική (1947), στο Βερολίνο (σολίστ της Φιλαρμονικής το 1952), στο Σικάγο (σολίστ της Φιλαρμονικής το 1970). Συνεργάστηκε με την Κρατική Ορχήστρα Αθηνών και την Κρατική Ορχήστρα Θεσσαλονίκης και από το 1954 και για σειρά ετών λάμβανε ανελλιπώς μέρος στο μουσικό πρόγραμμα του Φεστιβάλ Αθηνών. Το 1979 τιμήθηκε με το βραβείο της Ακαδημίας Αθηνών. Πέθανε στην Αθήνα.

[Πηγές σύνταξης βιογραφικού: 1. Καλογερόπουλος, Τάκης, «Θέμελης Γεώργιος», Το λεξικό της ελληνικής μουσικής, τόμος 2ος. Αθήνα, Γιαλλελής, 1998, 365-366. 2. Υλικό του αρχείου].