Многолетнее травянистое растение, относящееся к семейству яснотковые. Быстрорастущее растение. Высота листвы у взрослого растения от 10 до 15 см, высота цветоносов от 15 до 30 см, ширина взрослого растения до 45 см. Листья небольшие, овальные или яйцевидные, насыщенно-зелёные с жёлтыми кончиками, иногда также с неравномерно расположенными жёлтыми пятнами (с течением времени пятна на листьях постепенно выцветают до светло-жёлтых). Цветёт со второй половины июня по июль. Цветки лиловые, собраны в соцветия на прямостоячих цветоносах. Цветки, как и листочки, обладают специфическим лимонным ароматом. Плоды тимьяна — сухие коробочки с четырьмя черно-бурыми орешками, которые созревают в августе-сентябре. 

Корневая система растения стержневая, разветвлённая, неглубокая. Предпочитает солнечные места. Растение выдерживает полутень и даже затенение, но в таких условиях вытягивается, плохо цветёт и теряет свой золотистый цвет. Морозостойкость высокая, выдерживает температуру до −29 °C. Тимьян предпочитает участки с легкой, плодородной, хорошо дренированной почвой, со щелочной или нейтральной реакцией. Не переносит кислую реакцию почв. Тимьян Доон Валей применяют для создания коврового фона в розариях, можно посадить в щели каменной ограды или приподнятой клумбы, а также на участках, где высажены луковичные растения, не подвергаемые ежегодному выкапыванию.

К посадке приступайте весной. Растение, купленное в контейнере, можно посадить в течение всего тёплого сезона. При групповых посадках сохраняйте расстояние между саженцами 1–2 метра. Выкопайте посадочную яму в полтора раза больше земляного кома. На дне ямки разместите дренажный слой из битого кирпича, щебня или керамзита 15–20 сантиметров.

Разместите саженец по центру посадочной ямы и засыпьте заранее подготовленной грунтовой смесью (листовая и дерновая земля, торф, и песок в соотношении 2:2:1:1). Для лучшей приживаемости внесите удобрение 100–150 г нитроаммофоски и корневин 10 грамм на 10 литров. Обильно полейте саженец и замульчируйте приствольный круг.

Растение довольно засухоустойчивое. Не любит длительный застой воды или заболачивание почвы. Полив необходим только в засушливые весну и лето.

Практически не нуждается в особом уходе.