Genom sin betydande och formsäkra personlighet blev Tiele en av Leidenuniversitetets ledande män, och tillsammans med framstående orientalister, som Kuenen och Kern, blev han grundläggaren av den nederländska religionsvetenskapen. Hans forskning, som omfattade samtliga religioner, utmärks genom saklighet, överblick, kritisk klarhet, frigjord från den romantiskaidealismen, som ännu präglar den i och för sig mera betydande samtida religionshistorikern Friedrich Max Müllers vetenskapliga alster.
Dessa egenskaper pryder Tieles huvudverk Geschiedenis van den godsdienst in de oudheit tot op Alexander den groote (1891–93; tysköversättning av Gehring1896–1903) och kompendiet Geschiedenis van den godsdienst tot aan de heerschappij der wereldgodsdiensten (1876; dansk översättning av Frants Buhl1884, tysk översättning utgiven och starkt bearbetad av Nathan Söderblom, 4:e upplagan 1912) och den allmänna framställningen av hans forskningsprinciper i Introduction to the science of religion (Gifford Lectures, 1896–98; "Inledning till religionsvetenskapen", svensk översättning av Jan H. Ahlstedt, 1902–03), Hoofdtrekken der godsdienstvetenschap (1901; tysk översättning av Gehring).
Hans tidigare stora verk Godsdienst van Zarathustra (1864), Vergelijkende geschiedenis der egyptische en mesopotamische godsdiensten (1869–72), Babylonien-assyrische geschichte (1886–88), som alla vilar på omfattande källstudier och för sin tid var betydande, är sedan länge föråldrade.
