Yves Tillé a obtenu un doctorat en statistique de l'Université libre de Bruxelles. De 1983 à 1996 il a été assistant et chercheur à l'Université libre de Bruxelles. En 1996, il est nommé maître de conférences à l'Ecole Nationale de la Statistique et de l'Analyse de l'Information (Rennes, France) et, en 2001, il rejoint l'Université de Neuchâtel. Il a également enseigné à l'Université Lille 3, l'Université Pierre et Marie Curie. Ses domaines de recherche sont la statistique d'enquête, les méthodes d'échantillonnage Il a réalisé de nombreuses missions d'expertise pour l'Union Européenne. 

Réalisation et direction de recherches dans le domaine de la statistique d'enquête et de la théorie de l'échantillonnage. Plus spécifiquement, recherches sur les techniques de planification avec informations auxiliaires, les plans à probabilités inégales, la coordination d'échantillons, les fondements de l'inférence en populations finies, les méthodes d'estimation en populations finies, l'estimation de précision dans les plans complexes, le traitement des erreurs de mesure (non-réponses).