L'antico toponimo di Tilliach "Cercinago" indica l'insediamento dell'area in cui si trova Tilliach da parte dei Romani. Gli antichi nomi di fattorie di origine romanica come Rals, Flatsch (Valatsch), Goll e Kosten confermano questa conclusione. Nel documento, datato alla seconda metà dell'XI secolo, la località di Tilliach viene menzionata per la prima volta.
Secondo la tradizione, la zona era in origine un pascolo per cavalli ai contadini del Cadore, in particolare a quelli del Comelico. L'insediamento è avvenuto principalmente ad opera dei bavaresi intorno al 600 d.C. Le loro tracce sono ancora visibili nei nomi di molte fattorie. Nel 769 d.C., il monte Anras costituiva il confine tra le aree di insediamento slave e bavaresi. Il bacino idrografico come le valli di Kartitsch e Lesach, furono assegnati al monastero di Innichen dal duca Tassilo. Il vescovado di Bressanone acquisì la proprietà del bacino idrografico di Obertilliach attraverso donazioni intorno al 1075 d.C..
Con la costruzione di Schwaighöfen sul sito soleggiato della valle nel XIII secolo sono arrivati gli emigranti della Slesia verso 1375 d.C.. Tuttavia, non ci sono prove storiche di questo fatto. Tuttavia esestono documenti di sanguinosi conflitti tra gli abitanti di Tilliach e i vicini Cadorin. Per risolvere le dispute di confine con la Repubblica di Venezia e gli occupanti del Cadore, il confine era cambiato dalla Gail alla Carniola. 1512 d.C. ha avuto luogo l'ultimo attacco a Obertilliach.
Nel 1809 il locandiere Michl Weiler organizzò una divisione fucilieri per la lotta per la libertà del Tirolo contro francesi e bavaresi. Quando il generale francese Ruska, dopo una sconfitta a Lienz, saccheggiò la Gailtal con 1.580 soldati, Ignaz Valtiner - il costruttore e primo locandiere dell'Unterwöger - gli si oppose con i suoi uomini.
Nel 1852 era istituita l'amministrazione distrettuale. Da allora nel paese c'era un sindaco. Obertilliach appartiene come tutti i comuni del Tirolo Orientale al distretto di Lienz.
I comuni hanno ottenuto l'autogoverno dall'amministrazione a Lienz. Da lì si sono svolte anche le elezioni democratiche nella comunità, vale a dire il consiglio comunale e quindi il sindaco.
Negli anni della guerra dal 1915 al 1918 Obertilliach si trovò in grave pericolo. L'artiglieria italiana bombardò il luogo dalle Porze, ma i fucilieri locali riuscirono a difendere il villaggio fino all'arrivo delle truppe regolari. A quel tempo, gli abitanti facevano voto di celebrare ogni anno il “Grande Venerdì del Sacro Cuore” il venerdì successivo all'ottava del Corpus Domini. Questo voto è mantenuto ancora oggi.
Con delibera del governo regionale tirolese del 9 dicembre 1975 il comune di Obertilliach è stato dotato dello stemma comunale. Questo stemma raffigura in alto l'agnello di Bressanone e in basso un leone.Lo stemma comunale simboleggia l'amministrazione giudiziaria di Tilliach, esercitata congiuntamente dal vescovado di Bressanone e dai conti di Görz Tirol (menzionato per la prima volta in un documento della seconda metà dell'XI secolo). Questo stemma è stato donato alla comunità di Obertilliach il “Venerdì del Grande Sacro Cuore”, il 25 giugno 1976.