Il vecchio nome di Tilliach “Cercinago” fa notare che la zona di Tilliach fu popolata dai Romani. Gli antichissimi nomi dei masi di origine romana come Rals, Flatsch (Valatsch), Goll e Kosten sostengono questa conoscenza. Il paese di Tilliach è documentato in un primo documento risalente alla seconda metà dell’11° secolo. Secondo la tradizione questa zona fu inizialmente un pascolo per cavalli che erano di proprietà dei contadini del Cadore, specialmente quelli di Comelico. La popolazione avvenne soprattutto per via dei Baiuvari intorno al 600 d.C. Le loro tracce sono ancora riconoscibili nei nomi di tanti masi. Nel 769 d.C. il monte di Anras fu il confine tra la zona slava e quella baiuvara. La zona dell’alta valle del fiume Gail e le valli Kartitscher- e Lesachtal furono assegnate dal duca Tassilo al convento di San Candido. La diocesi di Bressanone venne - grazie a donazioni nel 1075 d.C. - in possesso della zona di Obertilliach. Questo possesso si estese notevolmente nel 13° secolo grazie alla costruzione di masi sul lato soleggiato della valle. Presumibilmente intorno al 1375 d.C. si sono insediati emigranti slesiani, fatto per il quale non esiste però prova storica. Sono però documentati scontri sanguinosi tra gli abitanti di Tilliach e quelli cadorini. Per chiarire le controversie territoriali con la Repubblica di Venezia e gli occupatori del Cadore il confine fu spostato dal fiume Gail alla Catena Carnica. Nel 1512 d.C. avvenne l’ultimo assalto a Obertilliach.
Nel 1809 il locandiere Michl Weiler organizzò una divisione di bersaglieri per l’insorgenza tirolese contro i francesi e i bavaresi. Quando il generale francese Ruska passò svaligiando con 1.580 soldati per la valle Gailtal dopo la sconfitta a Lienz, Ignaz Valtiner (costruttore e primo locandiere dell’Unterwöger) e i suoi fedeli li opposero. Nel 1852 venne installata l’amministrazione distrettuale. Da allora vi fu un sindaco, prima c’era un reggente oppure un podestà. Obertilliach appartenne come tutti i comuni del Tirolo Orientale al distretto di Lienz.
Ai comuni fu concesso il diritto dell’ amministrazione autonoma. Così si fecero le elezioni democratiche anche nel comune, si votò il consiglio comunale e il sindaco. Negli anni di guerra dal 1915 al 1918 Obertilliach era in grave pericolo. Artiglierie italiane bersagliarono il paese dal monte Porze, ma bersaglieri locali erano in grado di difendere il paese fino all’arrivo di truppe regolari. Allora gli abitanti giurarono di commemorare il venerdì successivo all'ottava della solennità del Corpus Domini, il “Venerdì del Sacro Cuore di Gesù”. Questa promessa viene mantenuta fino ai giorni d’oggi. Per decreto del governo federale del Tirolo in data 9 dicembre 1975 venne conferito al comune di Obertilliach uno stemma comunale. Questo stemma è diviso obliquamente e raffigura nella parte superiore l’agnello di Bressanone e nella parte inferiore un leone. Lo stemma comunale simboleggia l’amministrazione giudiziaria di Tilliach esercitata comunemente dalla diocesi di Bressanone e dai conti di Gorizia Tirolo (menzionato in un primo documento risalente alla seconda metà dell’11° secolo). Questo stemma fu consegnato solennemente al comune di Obertilliach in occasione del Venerdì del Sacro Cuore di Gesù il 25 giugno 1976.