Tirasia formaba en su día parte de una única isla volcánica, la mítica Estrongili (o Calisto), junto con la actual Santorini. Hacia el 1600 a.C. la cataclísmica erupción minoica hizo saltar por los aires el centro del volcán, hundió el interior de la isla y formó la enorme caldera; así Tirasia quedó separada y se mantuvo en el lado occidental del cráter.
Tirasia ocupa un lugar especial en la arqueología del Egeo. Ya en 1866–1867, cuando la isla se explotaba en canteras para extraer la famosa «tierra teraica» volcánica utilizada en el Canal de Suez, salieron a la luz construcciones y hallazgos prehistóricos — un descubrimiento que precedió en el tiempo a la gran excavación de Akrotiri en Santorini y que atrajo por primera vez el interés científico hacia la civilización prehistórica de la región.
En la antigüedad la isla vivía a la sombra de la poderosa Thera antigua. Tras el período romano y bizantino, con la Francocracia Tirasia pasó, junto con Santorini, al dominio veneciano y se integró en la esfera del Ducado del Egeo, soportando además las incursiones de piratas que obligaban a los habitantes a construir lejos del mar.
Bajo el Imperio Otomano y después, dentro del estado griego moderno, Tirasia siguió siendo una isla rural pobre pero orgullosa, con una economía basada en la viña, el vino y los productos volcánicos. A medida que la vecina Santorini se transformaba en un destino turístico mundial, Tirasia se fue despoblando gradualmente — y precisamente por eso conservó intacto el aspecto auténtico de la «vieja Santorini».