Работал во многих музыкальных проектах, самыми известными из которых были группы «Кино», «ДДТ», «Поп-Механика»,«Джунгли» . Далее приведена некоторая информация об этом.
Бас-гитарист классического состава (1986—1990) одной из популярнейших советских рок-групп «Кино». В группе Кино был самым опытным музыкантом, на рок-фестивале в Ленинграде буквально за два дня выучил все партии группы и она успешно выполнила свою программу. Тем не менее, Игорь продолжал играть в группе «Джунгли», а так же принимал участие в записях некоторых альбомов группы «АлисА», «Охота романтических и х», «Популярная механика» (в этой группе участвовала добрая половина Ленинградского рок-клуба, даже сам Цой), снимался в фильме «АССА». Во время работы над последним альбомом группы Кино основной труд выпал именно на Тихомирова. Вместе с Юрием Каспаряном они восстанавливали а-капельные записи голоса Виктора Цоя, после чего обрабатывали все это и накладывали новые аранжировки. По словам Игоря, у него были большие планы на дальнейшую работу в группе, но судьба решила иначе.
Впервые начал сотрудничать с группой ДДТ в 1987 году. Принял участие в работе над альбомом «Я получил эту роль». Басовые партии Тихомирова звучат в альбомах «Актриса Весна», «Любовь», «Метель августа», в программе «От и До», а также в отдельных песнях, например «Просвистела». Сыграл легендарное соло на безладовом басу в композиции Дождь. Предпочитал инструменты фирмы Fender.
В середине 1990-х принимал участие в записи вышедшего в 1995 году альбома «Сын солнца» группы «Рок-штат». Работал в джазовом проекте с Александром Ляпиным.
В 2000—2001 гг. принял участие в проекте «Звёздный Падл» совместно с Юрием Каспаряном и Вячеславом Бутусовым.
В 2004 году в качестве звукооператора работал над альбомом «Столкновение» группы «Кукрыниксы».
Сейчас занимает должность звукорежиссёра в группе «DDT». Также являлся организатором и вдохновителем питерского рок-клуба «Полигон».