Ο Ηρόδοτος τοποθετεί την Τήλο στα ανοιχτά του ακρωτηρίου της Καρίας Τριοπίου, όπου υπήρχε δωρικό ιερό αφιερωμένο στη λατρεία του Απόλλωνα, όπως καταγράφει ο Θουκυδίδης και όπου τελούσε τις εορτές της κατά την Αρχαϊκή περίοδο η Δωρική Εξάπολη και έπειτα Πεντάπολη, μετά τον αποκλεισμό της Αλικαρνασσού, όπως γράφει ο Ηρόδοτος. Ο Σκύλαξ τοποθετεί εξίσου την Τήλο στην Καρία, και συγκεκριμένα κοντά στη Ρόδο μαζί με τη Χάλκη, την Κάσο και την Κάρπαθο. Ο Στράβων καταγράφοντας τις Σποράδες νήσους του Καρπαθίου Πελάγους ανάμεσα σε Ρόδο και Κρήτη, μεταξύ αυτών αναφέρει την Αστυπάλαια, την Τήλο και τη Χάλκη. Μ’ όλα ταύτα, ο Στέφανος ο Βυζάντιος τη συμπεριλαμβάνει στις Κυκλάδες. Λίγο παρακάτω ο Στράβων αναφέρει πως εκτείνεται κατά μήκος της Κνίδου, κάνει αναφορά στο μακρόστενο σχήμα της, στην περίμετρό της και στο γεγονός πως είχε θέση αγκυροβόλησης.

Ο Πλίνιος με τη σειρά του χαρακτηρίζει την Τήλο διάσημη για τα μύρα της και γράφει πως ο Καλλίμαχος την κατονομάζει Αγαθούσα, πληροφορίες που καταθέτει και ο Μελέτιος στην Παλαιά και Νέα του Γεωγραφία προσθέτοντας παράλληλα και το Μεσαιωνικό της όνομα του 16ου αι. Επισκοπία και Επισκοπή, το οποίο διατηρούν οι Ιταλοί ως Piscopi κατά την έναρξη της εκ μέρους τους κατάληψης των Δωδεκανήσων το 1912. Ο Ησύχιος γράφει στο Λεξικό του το παλαιότερο όνομα του νησιού Ἀγάθουσα, ενώ ο Στέφανος καταθέτει πως ονομαζόταν Ἀγαθοῦσσα, σύμφωνα όμως με όσα γράφει κάποιος Ιάσων. Ακόμη, μολονότι αναφέρεται στον οικιστή και ονοματοδότη του νησιού Τήλο, ίσως ωστόσο εκείνο να οφείλει το όνομά του στο φυτό τῆλις, δηλ. το μοσχοσίταρο, το οποίο αναφέρει ο Θεόφραστος στο Περὶ φυτῶν ἱστορία.

Την ίδια στιγμή, κι ενώ τήλινον σημαίνει το μύρο από μοσχοσίταρο, όπως αυτό φαίνεται από τη φράση τήλινον μύρον του Διοσκουρίδη, ο Αθήναιος, αναφερόμενος σε αρωματισμένα έλαια με τα οποία επάλειφαν τους αθλητές στα γυμνάσια (γυμναστήρια), το καταγράφει μεταξύ άλλων μαζί με το αμαράκινον, δηλ. το έλαιο από μαντζουράνα και το ίρινον, δηλ. το έλαιο από τον κρίνο ίριδα, επισημαίνοντας πως διαφέρουν στην ευωδία τους. Στον Ησύχιο, ταυτόχρονα, η λέξη ἀγάθοσμον αποδίδεται ως τήλινον. Επιπλέον, και επειδή τα φυτά δεν έχουν μόνο αρωματικές αλλά και θεραπευτικές ιδιότητες, ανάμεσα σε πολλούς γιατρούς της αρχαιότητας ο Αέτιος ο Αμιδηνός του 6ου αι. μ.Χ. από την Αμίδη της Μεσοποταμίας καταγράφει πως μεταξύ άλλων το τήλινον έχει δύναμη καταπραϋντική, καθαρίζει και λευκαίνει το πρόσωπο, ενώ βοηθάει στην αντιμετώπιση της σκληρότητας της μήτρας και της δυστοκίας, όπως και στις εντερικές φλεγμονές.

Ο Στέφανος, περαιτέρω, αντλώντας από την Καθολική προσωδία του Ηρωδιανού, καταθέτει πως το εθνικό Τήλιος το αναφέρει ο Αθηναίος Ανδροτίων, πολιτικός και ιστορικός του 4ου αι. π.Χ., στο έκτο βιβλίο της Ατθίδας του, μία από τις κύριες πηγές του Ἀθηναίων πολιτεία του Αριστοτέλη. Βέβαια, αναγράφεται και στους Αθηναϊκούς φορολογικούς καταλόγους της Δηλιακής Συμμαχίας τον 5ο αι. π.Χ., γεγονός που πιστοποιεί πως η Τήλος υπήρξε μέλος της, ενώ μετέπειτα, κατά τον 3ο αι. π.Χ. το νησί ενσωματώθηκε στο Ροδιακό κράτος, από το οποίο και παρέμεινε εξαρτημένο έως και την κατάκτησή του από τους Ρωμαίους, το 42 π.Χ.

Από την αρωματοποιό Τήλο, από την οποία εξαφανίστηκαν οι τελευταίοι ελέφαντες της Ευρώπης πριν από 4.000 χρόνια, ήταν η ποιήτρια επυλλίων Ήριννα του 4ου αι. π.Χ. Σχετικά με αυτήν μαθαίνουμε από το Λεξικό του Σούδα, στο οποίο βασίζεται και ο Ευστάθιος στα σχόλια του στην Ιλιάδα, πως υπήρξε εποποιός και επιγραμματοποιός και πως έγραψε ένα ποίημα (επύλλιο) 300 εξαμέτρων στίχων σε δωρική και αιολική διάλεκτο με τον τίτλο Ηλακάτη (ρόκα). Ακόμη, μολονότι θεωρείται γενικά πως ήταν από τη γειτονική της Κνίδου Τήλο, σύμφωνα με άλλους ήταν από την Τέω, τη Λέσβο ή τη Ρόδο, ενώ σύμφωνα με το πότε έζησε, αν και σήμερα θεωρείται πως έζησε τον 4ο αι. π.Χ., στο Λεξικό του Σούδα καταγράφεται ισόχρονος, δηλ. σύγχρονη της Σαπφούς, της οποίας ήταν εταίρα. Επιπλέον, σχετικά με την ποιότητα της ποίησής της, καταγράφεται ως εφάμιλλη του Ομήρου, ενώ αναφορικά με τη σύντομη ζωή της, πως πέθανε άγαμη στα δεκαεννιά της. Σύμφωνα με τον Ηρόδοτο από την Τήλο καταγόταν και ένας πρόγονος του Γέλωνα, του τυράννου της Γέλας της Σικελίας από το 491 έως το 485 π.Χ.

Επιγραφές βεβαιώνουν τη λατρεία της Αθηνάς Πολιάδος και του Δία Πολιέως, οι κεφαλές των οποίων αναπαρίστανται επί χάλκινων Τηλίων νομισμάτων του 4ου αι. π.Χ. Κι ενώ στα ερείπια της Ελληνιστικής ακρόπολης, επί της οποίας κτίστηκε και το Μεσαιωνικό κάστρο της Τήλου από τους Ιππότες του Αγίου Ιωάννη (14ος αι.), βρέθηκαν ερείπια ενός πύργου αλλά και του ιερού της Αθηνάς Πολιάδος, αναθηματική επιγραφή του 4ου αι. π.Χ. τεκμηριώνει τη λατρεία και του Ποσειδώνα στο νησί. Το κάστρο των Ιωαννιτών Ιπποτών κτίστηκε στη θέση της αρχαίας ακρόπολης, στο σημερινό Μεγάλο Χωριό και πρωτεύουσα της Τήλου. Κι αν στο εσωτερικό του υπάρχουν τα ερείπια του Ταξιάρχη, σε ύψωμα ανάμεσα στο Μεγάλο Χωριό και στα Λιβάδια, το λιμάνι της Τήλου, δεσπόζει ένα ακόμη Μεσαιωνικό κάστρο, εκείνο της Μεσσαριάς (1366), στο εσωτερικό του οποίου υπάρχουν τα ερείπια του Προφήτη Ηλία. Λίγο πιο έξω από τα Λιβάδια κοσμεί το τοπίο η εκκλησία του Αγίου Νικολάου του 14ου αι., ανάμεσα όμως στα σημαντικότερα θρησκευτικά μνημεία της Τήλου είναι και το μοναστήρι του Αγίου Παντελεήμονα του 15ου αι. μ.Χ. με τοιχογραφίες του 13ου και με ξυλόγλυπτο τέμπλο του 18ου αιώνα.
Πάνω από τα Λιβάδια κτίστηκε τον 15ο αι. και το εγκαταλελειμμένο πλέον Μικρό Χωριό, τα ερείπια κάστρου του οποίου όπως και Βυζαντινές εκκλησίες αναδεικνύουν περαιτέρω την έντονη οικοδομική δραστηριότητα κατά τον Μεσαίωνα. Ποικίλα ευρήματα στη θέση Κάστελλος των Λιβαδιών από τη Μυκηναϊκή έως και την Ελληνιστική εποχή συγκαταλέγονται μεταξύ των θησαυρών του νησιού, τη στιγμή που το Αρχαιολογικό Μουσείο στο Μεγάλο Χωριό ανάμεσα σε άλλα δεν φιλοξενεί μοναχά αγγεία, επιγραφές και γλυπτά από διάφορες περιοχές του νησιού, αλλά και παλαιοντολογικά ευρήματα από το Σπήλαιο Χαρκαδιό. Στο Σπήλαιο αυτό έχουν βρεθεί μεταξύ άλλων λίθινα εργαλεία της Νεολιθικής εποχής, αλλά και οστά ελαφιών όπως και νάνων ελεφάντων που χρονολογούνται πριν από 45.000 χρόνια.

Ως κατακτητές του νησιού και χωρίς αυτό να διαφοροποιεί την ιστορική μοίρα της Τήλου σε σχέση με τα υπόλοιπα Δωδεκάνησα, πέρασαν διαδοχικά οι Ρωμαίοι, οι Βυζαντινοί, οι Ιωαννίτες Ιππότες της Ρόδου, οι Οθωμανοί (1522-1912) και οι Ιταλοί (1912-1943). Αμέσως μετά την κατάληψή της από τους Ιταλούς (1912), η Τήλος συγκαταλέγεται στα νησιά των Ιπποτών από τον Ιταλό συγγραφέα Giuseppe Gerola, που διαίρεσε τις δεκατρείς Σποράδες σε τρεις ομάδες νησιών. Ακολουθώντας τη μοίρα και των υπολοίπων Δωδεκανήσων, υφίσταται και τη σύντομη γερμανική και βρετανική κατοχή (1943-1947) έως ότου περιέρχεται πλέον στην Ελλάδα μαζί με τα υπόλοιπα Δωδεκάνησα μόλις δύο χρόνια έπειτα από τη λήξη του Β’ Παγκοσμίου πολέμου, στις 10/2/1947 με τη Συνθήκη των Παρισίων (Συνθήκη Ειρήνης με την Ιταλία).