Ved akademiet tok han flere av medaljene. I 1851 ble han tildelt De neuhausenske priser for en statuette av Ludvig Holberg, den finnes nå på Ny Carlsberg Glyptotek.[1] Denne statuetten var utgangspunktet for skulpturen av Holberg i monumental målestokk som han arbeidet videre med 20 år senere og som ble støpt i bronse og plassert til høyre for hovedinngangen ved Det Kongelige Teater. Denne skulpturen og skulpturen av Niels Juel anses for hans hovedverk. Skulpturen ble til etter en konkurranse ved 200-årsjubileet for slaget i 1877. Komiteen som skulle bestemme hvem som skulle få oppdraget sendte innbydelse til fem utvalgte kunstnere. Etter at forslagene var innkommet vant Theobald Stein med nitten stemmer mot Vilhelm Bissens tre.[2]
Stein utførte også sinkskulpturene av Martin Luther, Jan Hus og John Wycliff som står på takterrassen på Marmorkirken i København og Ansgar som står i gatehøyde.
Han var medlem av Akademiet, ble professor i 1883 og var direktør ved Kunstakademiet 1893–1896. Han var innehaver av Dannebrogordenen. Stein er begravet på Holmens kirkegård.
Skulptur i bronse som fremstiller Ansgar (801–865), også kalt «Nordens apostel». Skulpturen ble ferdigstilt i 1894 og står i gatehøyde utenfor Marmorkirken.
