La ejecución del diseño fue confiada a la supervisión Étienne Sulpice Hallet y James Hoban . Hallet procedió a hacer revisiones numerosas, incluyendo la eliminación del inferior de la Rotonda que Washington debía ser engarzado sobre su muerte. Así pues, el 12 de septiembre de 1794 el presidente designó Thornton uno de las tres comisiones del distrito federal a cargo de presentar la nueva ciudad federal y de supervisar la construcción de los primeros edificios del gobierno, incluyendo el capitolio cuyo él hizo supervisor y seguía siendo responsable hasta 1802. A pesar de cambios y adiciones importantes, especialmente por el Latrobe y el Bullfinch, mucho del diseño de la fachada de la porción central del capitolio es el suyo.
Era durante este tiempo que le pidieron diseñar un hogar para coronel Juan Tayloe. La casa de Tayloe del, también conocida como la casa del octágono, en Washington, C., fue erigida entre 1799 y 1800. La casa sirvió como " temporal; Mansion" ejecutivo; después de que el burning de la casa blanca por los Británicos y el estudio de la casa fuera donde presidente Madison firmó el tratado de Gante que terminaba la guerra de 1812 . La casa también sirvió como las jefaturas del instituto americano de los arquitectos .
Alrededor 1800, él diseñó Woodlawn para Lorenzo importante Lewis y su esposa, Eleanor (Nelly) Parke Custis, en la tierra que George Washington, su tío y su paso-abuelo, queridos les. Alguna vez alrededor 1808 él diseñó el lugar de Tudor para Thomas Peter y su esposa Martha Custis Peter, nieta de Martha Washington.
Muchos edificios diseñaron por Thornton se han agregado al registro nacional de los lugares históricos incluyendo:
El edificio de Library Company, Philadelphia, PA, 1789
Capitolio de Estados Unidos, Washington, C.; 1793 - eximir
Colina de la perspectiva, NE del verde largo en el camino de Kanes, Baltimore, MD; 1796-1798 - agregado al registro en 1973
Casa del octágono, 1741 avenida de Nueva York, nanovatio, Washington, C.; 1799 - agregado en 1966
Woodlawn, W del jct. 235, Fairfax, VA, 1800-05 - agregado en 1970
Lugar de Tudor, 1644 31ro calle, nanovatio, Washington, C.; 1816 - agregado en 1966
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