Тимон начинал свою карьеру в скромных немецких клубах. С 2010 по 2013 год он занимался в системе клуба «Карлсруэ». В 2014 году состоялся его переход в «Шальке 04». Первую половину сезона молодой голкипер провёл во второй команде и неплохо там себя проявил. В январе 2015 года из-за травм вратарей главной команды Велленройтер был переведён в первый состав клуба.