Tinos ist seit der Antike bewohnt und war in der Antike gesamtgriechisch berühmt für das Heiligtum von Poseidon und Amphitrite in Kionia, einen Ort der Heilung und Wallfahrt. Die Insel, auch als „Ofioussa“ und „Ydroessa“ bekannt wegen ihres reichlichen Wassers und ihrer Schlangen, erlebte in hellenistischer Zeit eine Blütezeit.
In byzantinischer Zeit verschanzte sich die Bevölkerung auf dem unzugänglichen Exomvourgo. Im Jahr 1207, nach dem Vierten Kreuzzug, ging Tinos an die Venezianer über, genauer an die Familie Ghisi, die auf dem Gipfel des Hügels die Burg Santa Elena errichtete.
Während der venezianischen Herrschaft (1207–1715) war Tinos die letzte venezianische Bastion in der Ägäis — sie wurde erst 1715 an die Osmanen übergeben, viel später als die übrigen Inseln. Deshalb bewahrt sie bis heute eine starke katholische Gemeinde, katholische Klöster und die charakteristischen Taubenhäuser, die die Venezianer einführten.
Im Jahr 1823, wenige Jahre nach Beginn der Revolution, verwandelte die Auffindung der wundertätigen Ikone der Muttergottes — nach der Vision der Heiligen Pelagia — die Insel in eine nationale Wallfahrtsstätte und ein Symbol des neu gegründeten Griechenlands. Gleichzeitig brachte die Marmorbildhauertradition von Pyrgos herausragende Künstler hervor, wie Giannoulis Chalepas und Dimitrios Filippotis. Heute erlebt Tinos eine Wiedergeburt als gastronomisches und kulturelles Reiseziel, ohne seinen authentischen Charakter zu verlieren.