Tillich påbörjade sin politiska karriär i östtyska CDU 1987. Efter Berlinmurens fall gick han med i förbundsrepublikens CDU 1990 och valdes som ledamot av Volkskammer i det första demokratiska valet 1990, fram till kammarens upplösning vid Tysklands återförening senare samma år. Under denna period arbetade han främst med frågor rörande offer för SED-regimen och sorbiska minoritetsfrågor.