Bölge antik çağlardan beri çeşitli medeniyetlere ev sahipliği yapmaktadır. İsmin kökenleri hakkında birkaç efsane var. Birincisi, bölgenin kefal ve kızıl gurnard(Triglidae) ile ünlü olması ve bu balıkların Bizans imparatorlarının sofralarının ana yemeği olmasıdır. "Trigleia", Yunanca'da bu tür balıklar için kullanılan bir kelimedir.
Başka bir efsane Cenevizlilerden geliyor. Köyün üç sakini korsanların yağmalanmasından rahatsız oldu. Bu nedenle güçlerini birleştirdiler ve birlikte yaşamaya karar verdiler. Tirilye adının bu üç köylüden geldiği söylenir.
Antik dünyadan Güney Marmara'nın ürünlerine olan talep artınca, Kios (Gemlik), Kurşunlu, Apamea Myrlea (Mudanya), Siyi (Kumyaka) ve Trigleia'da limanlar inşa edildi. Hristiyanlar, Osmanlılar Bizans İmparatorluğu'nu fethedip bölgede yerleşmeden yüzyıllar önce Trigleia ve Küçük Asya'da yaşıyorlardı. Trigleia ve çevresinde Bizans imparatorlarının himayesi üzerine kiliseler ve manastırlar inşa edilmiştir.
Osman Gazi'nin Bursa ve çevresindeki Türkmenleri, nüfusun çoğunluğu Hristiyan (Rum Ortodoks) olmasına rağmen, 1303 yılının başından itibaren bu yere yerleşmeye başlamıştır. Trilye'nin arkasında yer alan Kaymak Oba, Mirza Oba ve Çepni köylerinin bu dönemde kurulduğuna inanılmaktadır. 1321 yılında Mudanya fethedildikten sonra Trilye limanları ve bölgedeki diğer limanlar kullanılmaya başlandı. Bursa'nın batı kesimlerinde, yani mevcut Küçük Sanayi Bölgesi ile Uluabat Gölü arasındaki alan çok verimliydi. Bu bölgede üzüm, koza ve tahıl ürünleri yetiştirildi. Ayrıca Tahtalı, Demirci ve Doğancı bölgeleri gemi üretiminde kullanılan yüksek kaliteli ahşaba sahipti. Cenevizli bir yük gemisinin 1330'larda Trilye Limanı'nı ziyaret ettiğini kanıtlayan işaretler vardır.
Osmanlı İmparatorluğu bölgeyi ele geçirdikten sonra bile Yunan nüfusu kaldı. Anadolu'nun çeşitli bölgelerinden bazı Müslümanlar buraya yerleşmiş olsalar da Hristiyan nüfus çoğunlukta kaldı. 19. Yüzyılın sonunda kasabada 199 Müslümana karşı 3.657 Rum yaşıyordu. 1920'ye gelindiğinde Trilye'de sadece 20-25 Türk hane kaldı. Hatta savaş kızışınca Tirilye Kaptanı Phillip bütün köylüleri gemisine alarak Müslümanlara doğru yola koyuldu. Ama sonra Trilyeli bu Müslümanlar Tekirdağ'a inerek buradan Rum komşularını Yunanistan'a gönderdiler.
Yunan-Türk Savaşı'ndan (1919-1922) ve Yunanistan ile Türkiye arasındaki nüfus mübadelesinden sonra Yunanlılar köyü terk etmek zorunda kaldılar. Yunanlılar, yerel işadamı ve gemi sahibi Phillipos Kavounidis'in yardımıyla Yunanistan'a göç ettiler. Mülteciler esas olarak iki yere götürüldü: 1) Atina yakınlarındaki Rafina'ya, şu anda yerel kiliselerden birinin içinde kiliselerden ikonların görülebildiği ve 2) Nea Triglia, Halkidiki'ye. Sırasıyla Girit, Selanik ve diğer yerlerden gelen Müslüman göçmenler Trilye'ye yerleşti.