Εκλέχτηκε το 2010 για πρώτη φορά, ως Δημοτικός Σύμβουλος στο Δήμο Καλαμάτας και έχει υπηρετήσει ως Αντιδήμαρχος Διεύθυνσης Καθαριότητας, Ανακύκλωσης και Αμαξοστασίου, Αντιδήμαρχος Διεύθυνσης Γεωτεχνικών Υπηρεσιών και Αγροτικής Ανάπτυξης, Αντιδήμαρχος Πολιτικής Προστασίας, Αναπληρωτής Δημάρχου, Πολιτικός Προϊστάμενος Τμήματος Κυκλοφοριακού και Συγκοινωνιακού, καθώς και Πρόεδρος και μέλος Δ.Σ. σε διάφορα Νομικά Πρόσωπα του Δήμου Καλαμάτας (Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης Αποχέτευσης Καλαμάτας, Δημοτική Φιλαρμονική, Αθλητικός Φορέας κ.ά.).
Η συνδικαλιστική του δράση είναι πλούσια, καθώς πολύ νέος άρχισε να εκλέγεται από τους συναδέλφους του στην Ομοσπονδία Επαγγελματικών, Βιοτεχνικών και Εμπορικών Σωματείων Νομού Μεσσηνίας, την οποίαν υπηρέτησε από διάφορες θέσεις ευθύνης, ενώ διετέλεσε επί σειρά ετών πρόεδρος της ομοσπονδίας και μέλος της διοίκησης της ΓΣΕΒΕΕ.
Ο Θανάσης Βασιλόπουλος εκλέχθηκε για πρώτη φορά Δήμαρχος Καλαμάτας, στις Δημοτικές Εκλογές του πρώτου γύρου, στις 26 Μαΐου 2019 και του δεύτερου γύρου, στις 2 Ιουνίου 2019, με θητεία από 1 Σεπτεμβρίου 2019, μέχρι 31 Δεκεμβρίου 2023.
Επανεκλέχθηκε για δεύτερη φορά Δήμαρχος Καλαμάτας, στις 8 Οκτωβρίου 2023, με θητεία από 1 Ιανουαρίου 2024, μέχρι 31 Δεκεμβρίου 2028.
Tο Φεβρουάριο του 2024 εκλέχθηκε Πρόεδρος της Περιφερειακής Ένωσης Δήμων της Πελοποννήσου (ΠΕΔ).