Anderlecht

Tielemans merupakan lulusan akademi Anderlecht dan menandatangani kontrak pertamanya bersama kelab ketika beliau berusia 16 tahun.[4]

Pada 21 Julai 2013, beliau telah disenaraikan ke dalam skuad senior buat kali pertama dalam pertembungan menentang Genk pada aksi Piala Super Belgium 2013 tetapi beliau tidak beraksi. Selang seminggu kemudian, beliau melakukan penampilan pertamanya pada pusingan pembukaan Liga Pro Belgium menentang Lokeren selepas menggantikan pemain Sacha Kljestan yang tercedera pada aksi 25 minit permainan. Perlawanan tersebut berakhir dengan kekalahan 2–3.[5] Perkembangan ini menjadikan Tielemans sebagai pemain keempat termuda dalam sejarah liga.

Pada 2 Oktober 2013, beliau menjadi pemain termuda Belgium untuk beraksi di pentas Liga Juara-Juara Eropah ketika aksi menentang Olympiakos iaitu semasa beliau berusia 16 tahun dan 148 hari.[6] Beliau kemudiannya beraksi dalam 29 perlawanan untuk Anderlecht sehingga pasukannya itu menjuarai Liga Pro Belgium 2013–14. Salah satu persembahannya ialah ketika beliau menjaringkan gol pembukaan sewaktu menentang Club Brugge pada 6 April 2014. Perlawanan tersebut turut menyaksikan beliau membantu jaringan Cyriac sebelum perlawanan itu berkesudahan dengan kemenangan Anderlecht 3-0.[7] Tielemans meraih anugerah Pemain Muda Terbaik Belgium ketika dua musim pertamanya bersama Anderlecht.[8]

Tielemans berjaya menjaringkan 13 gol dalam 37 perlawanan liga di mana pasukannya merangkul kejuaraan liga pada musim itu. Beliau juga memenangi Anugerah Kasut Ebony 2017 sebagai pemain terbaik keturunan Afrika dan dinobatkan sebagai Pemain Terbaik Belgium 2016-17.[9] Dalam kejohanan Liga Europa UEFA 2016–17, beliau telah menjaringkan 5 gol dalam 15 perlawanan selain membantu pasukannya melangkah ke peringkat suku akhir. Beliau juga disenaraikan ke dalam Skuad Terbaik Liga Europa pada musim tersebut.

Monaco

Pada 24 Mei 2017, Tielemans menyertai juara Ligue 1 2016–17, Monaco dengan kontrak selama lima tahun melalui perpindahan bernilai 25 juta euro.[10] Beliau melakukan penampilan sulungnya untuk Monaco pada 29 Julai pada aksi Trophée des Champions menentang Paris Saint-Germain dan beliau telah melakukan hantaran kepada jaringan pembukaan Djibril Sidibé.[11] Pada 4 Ogos, Tielemans melakukan penampilan sulungnya di Ligue 1 selepas menggantikan Radamel Falcao dalam aksi menewaskan Toulouse 3-2. Sementara itu, beliau melakukan debut dalam kejohanan Eropah bersama Monaco pula pada 13 September ketika menentang RB Leipzig dalam perlawanan peringkat kumpulan Liga Juara-Juara. Dalam perlawanan itu juga, beliau menjaringkan gol sulungnya bersama Monaco.

France Football telah menyenaraikan Tielemans sebagai kegagalan terbesar secara separuh pertama musim dan secara keseluruhan musim.[12][13] Beliau menjaringkan gol pertamanya di Ligue 1 pada 2 September 2018 dalam aksi yang berakhir dengan kekalahan 3-2 kepada Olympique de Marseille.[14]

Leicester City

Pada 31 Januari 2019, Tielemans menyertai kelab Liga Perdana Inggeris, Leicester City secara pinjaman sehingga tamat musim manakala Adrien Silva pula melakukan perpindahan ke Monaco sebagai pertukaran.[15][16] Pada 9 Mac, Tielemans telah menjaringkan gol sulungnya untuk Leicester semasa menewaskan Fulham 3-1.[17]

Pada 8 Julai 2019, Tielemans telah melengkapkan perpindahan tetap ke Leicester dengan menandatangani kontrak selama empat tahun melalui perpindahan yang bernilai kira-kira 32 juta euro.[18] Beliau menjaringkan gol pada aksi menundukkan Bournemouth 3-1 pada 31 Ogos tetapi beliau dihimpit kontroversi apabila melalukan terjahan ke atas Callum Wilson. Malahan, beliau turut terlepas hukuman walaupun selepas diteliti oleh video pembantu pengadil.[19] Ketua pengadil, Mike Riley menyatakan bahawa ianya bukan satu keputusan tepat dan Tielemans sepatutnya dibuang padang.[20]

Pada 15 Mei 2021, Tielemans menjaringkan gol tunggal perlawanan final Piala FA 2021 melalui rembatan jarak jauh ketika menentang Chelsea sekali gus membolehkan pasukannya merangkul kejuaraan sulung Piala FA.[21] Pada perlawanan itu juga, beliau telah dinobatkan sebagai pemain terbaik perlawanan.[22]