Az Oroszországban máig rendkívül népszerű színész pályafutását az ötvenes években kezdte, több tucatnyi szovjet, később orosz filmben szerepelt. Gyakran formált meg olyan szovjet hősöket, akik a kommunista eszmék győzelméért küzdenek. Egyik leghíresebb szerepét A tavasz 17 pillanata című 12 részes orosz tévéfilmsorozatban játszotta el.

A széria 1973-ban készült Julian Szemjonov regénye alapján, Tatyjana Lioznova rendezésében. A magyar nézők egy évvel később láthatták. Tyihonov Makszim Makszimovics Iszajev őrnagyot, a zseniális orosz kémet alakította, aki Max Otto von Stirlitz néven férkőzött a náci vezetők közelébe. Stirlitz valóságos népi hős lett: Borisz Jelcin elnöksége idején egy felmérés kiderítette, hogy az orosz filmhősök közül a választók legszívesebben Strilitzet látnák az elnöki székben.

Mint a sorozat rendezője később elmesélte, az első vetítés idején az utcák elnéptelenedtek a Szovjetunióban, csökkent a bűnözés és nőtt az energiafelhasználás, mert mindenki a tévé előtt ült, állítólag maga Leonyid Brezsnyev pártfőtitkár is.

A sorozatot a fáma szerint a KGB, a szovjet titkosszolgálat rendelte. Bár a történelmi tényekhez csupán lazán kötődött, a korszakra vonatkozóan szakértők mégis az egyik első realista alkotásként értékelték a németek ábrázolása tekintetében.

Tyihonov 80. születésnapját egész Oroszországban ünnepelték: számos újságcikkben írtak róla, a televíziók levetítették filmjeit, valamint a vele készült portréfilmeket. Bár a színész betegsége miatt akkor is éppen egy kórházban feküdt, családtagjai, barátai és ismerősei elárasztották jókívánságaikkal.