Op 29 september 1983 verbeterde Tilli als slotloper in Cagliari met zijn teamgenoten Carlo Simionato, Giovanni Bongiorni en Pietro Mennea het Europees record op de 4 x 200 m estafette tot 1.21,10. Eerder dat jaar won hij op de 4 x 100 m estafette met zijn teamgenoten Carlo Simionato, Pierfrancesco Pavoni en Pietro Mennea een zilveren medaille op de wereldkampioenschappen van 1983 in Helsinki. Met een nationaal record van 38,37 s eindigden ze achter de estafetteploeg uit de Amerika, die in 37,86 een wereldrecord liep (goud) en voor de estafetteploeg uit de Sovjet-Unie (brons; 38,41).