1 января 1934 года поступил на флот фенрихом. 1 января 1936 года произведен в лейтенанты. Служил на тральщиках, с июля 1939 года командовал минным тральщиком М-7.
9 января 1940 года в Гельголанде Тимму удалось потопить британскую подлодку «Старфиш».
Участвовал в операции «Везерюбунг» против Норвегии. В мае 1940 года переведен в подводный флот.
20 сентября 1941 года назначен командиром подлодки U-251 (Тип VII-C), на которой совершил 8 походов (проведя в море в общей сложности 150 суток), в основном в воды Арктики.
3 мая 1942 года Тимм атаковал конвой PQ-15 и потопил судно «Ютландия» (водоизмещением 6135 брт). Принял участие в нападении на конвой PQ-17, записав на свой счет ещё 1 судно. Принимал участие в операции Вундерланд, обстреляв советскую метеорологическую станцию на о. Уединения.
С 7 октября 1943 года командовал подлодкой U-862.
После тренировочных плаваний на Балтике Тимм переведен в Индийский океан. Совершил на U-862 2 похода (189 суток в море).
25 июля 1944 года потопил судно «Робин Гудфеллоу», а затем ещё 6 судов, в том числе «Роберт Уокер».
17 сентября 1944 года награждён Рыцарским крестом Железного креста.
Всего за время военных действий Тимм потопил 9 судов общим водоизмещением 53 782 брт. Ему принадлежит рекорд по дальности плавания среди немецких подводников. После капитуляции Германии подлодка Тимма была интернирована японскими властями в Сингапуре и переименована в лодку I-502. Экипаж лодки (вместе с Тиммом) был интернирован британскими войсками в Сингапуре 12 сентября 1945 года. Тимм был перевезен в Англию в июле 1946 года и помещен в лагерь для военнопленных. В апреле 1948 года освобожден. Служил в ВМС ФРГ, некоторое время командовал фрегатом «Шарнхорст». В 1966 году вышел в отставку.