В 1840, 1841, 1844–1846 и 1848–1853 в составе отрядов и эскадр находился в практических плаваниях в Черном море и действовал у Кавказского побережья.

9–10 октября 1841 в составе отряда контр-адмирала М.Н. Станюковича содействовал продвижению сухопутных войск генерал-лейтенанта И.Р. Анрепа от Адлера до Сочи.

В 1842 и 1843 находился в Константинополе в распоряжении русского посланника в Турции.

В 1847 был послан в Архипелаг в распоряжение русского посланника в Греции.

Участвовал в Крымской войне 1853–1856. В 1854 и 1855 находился в Севастополе.

Затоплен в 1855 при оставлении Севастополя русскими войсками. В 1857 поднят и разобран.

В работе лейтенанта К.Климова -Материалы, современные Синопскому бою и обороне Севастополя-, изданной в 1903 г., со ссылкой на Архив штаба Черноморского флота и портов Черного моря (дело № 1749, арх. № 61 за 1853 г.)

приводятся такие данные о артиллерийском вооружении брига Фемистокл в кампанию 1853 г.:

16 пушечный бриг "Фемистокл": 2 чугунных 8-фунтовых пушки; 1 чугунная 1-фунтовая пушка; 1 чугунная 8-фунтовая карронада; 14 чугунных 18-фунтовых карронад; 2 медных 8-фунтовых единорога — итого 20 орудий