Powszechnie acz niewłaściwie uważa się, że grupa The Beach Boys wykorzystała instrument przy nagrywaniu piosenki „Good Vibrations” (w rzeczywistości użyto imitującego dźwięk thereminu instrumentu „electro-theremin”).
W 1967 na swoim debiutanckim albumie studyjnym Safe as Milk awangardowa grupa muzyczna Captain Beefheart and His Magic Band użyła thereminu w utworach „Electricity” i „Autumn's Child”.
Rockowa grupa Led Zeppelin użyła w przeboju „Whole Lotta Love” z 1969, a jej gitarzysta Jimmy Page regularnie wykorzystywał theremin podczas występów scenicznych (zarówno z udziałem zespołu, jak i solo czy w towarzystwie Roberta Planta).
Jean Michel Jarre używał sterownika MIDI opartego na tej zasadzie w „Oxygene 10” i na wielu koncertach, między innymi na Przestrzeni Wolności w Stoczni Gdańskiej. Również obecnie podczas swoich koncertów Jarre korzysta z theremina.
W 1997 Jim Parker wykorzystał theremin jako instrument solowy głównego motywu muzycznego serialu Morderstwa w Midsomer i motyw ten, jeden z symboli serii, pozostaje niezmieniony przez cały czas produkcji serialu (w 2014 serial był nadal kręcony).