Tuiliacas en 868, puis Tugeies, Thuillies doit son nom à celui d'un propriétaire terrien : Tuguilo y posséda un vaste domaine agricole dont le centre était une casa à laquelle succède l'actuelle ferme de la Cour (classée), propriété de l'abbaye de Lobbes du IXe au XVIIIe siècle. Le village naquit de la construction, le long des ruisseaux, de maisons de tenanciers. L'abbaye fit ériger une première église au Xe siècle; dédiée à Notre-dame et consacrée par Notger en 986.
Lui succéda une église gothique, remplacée en 1787 par le temple actuel, de style néo-classique.
L'abbé de Lobbes avait titre de seigneur de Thuillies et y exerçait le droit de justice.
Le hameau d'Ossogne, avec son château, sa chapelle et ses fermes, constitue un lieu privilégié, préservé. Ossogne fit partie de la paroisse de Donstiennes jusqu'en 1804.

L'abbaye d'Aulne, qui y avait acquis une ferme en 1263, fit ériger une chapelle à la fin du XIIIe siècle; cette église, dédiée à Ste Catherine, rebâtie à la fin du XVIe s., est un fleuron de l'architecture gothique rurale. 
Ossogne étant devenue avouerie d'Aulne, sa justice fut exercée par l'échevinage de Thuillies qui cumulait aussi celle de Battignies, quartier où l'abbaye de Lobbes possédait un moulin (disparu).

Au XIXe siècle, Ossogne devint centre d'élevage du cheval de trait. Deux sucreries furent créées suite à l'implantation de la culture betteravière.

Durant la première moitié du XXe s., Thuillies se fit aussi connaître par la culture du tabac.
Le hameau de La Houzée aussi d'origine mérovingienne (domaine de Léthald) regroupe une cinquantaine d'habitations; un calvaire de 1825 remplace une antique chapelle de St Martin. Son vieux moulin à eau, cité en 868, ne se visite pas (propriété privée).
Vers Thuin, Reumont est né d'essartages de bois communaux dont il subsiste une partie.