Sa famille le poussait vers le football dès son plus jeune âge. Il fut d'abord élève au Bexley North Public School. Il passa ses deux premières années d’école secondaire à Tempe High School, puis il passa à la Kingsgrove North High School où il acheva sa vie scolaire et où il rencontra son meilleur ami Robert Britton.
Il a joué au football chez le Balmain Police Boys Club et les Marickville Red Devils pendant sa jeunesse. Cahill a rendu visite à son ancienne école après le mondial 2006 où il fut accueilli par la quasi-totalité des élèves actuels de l’établissement, même si sa visite eût lieu pendant les vacances scolaires.
Millwall FC
En 1997, Cahill demanda la permission à ses parents de déménager en Angleterre pour tenter de devenir footballeur professionnel. Tim partit donc tenter sa chance là-bas. La transition fut plus facile pour lui qu'elle aurait pu l'être, puisqu'il a pu s'installer chez son cousin, Glenn Stanley et sa famille qui vivaient à Grays, dans l'Essex. Son talent était évident et quelques mois plus tard Tim signa un contrat avec le Millwall Football Club de Londres.
Il fit ses débuts sous le maillot de ce club le 22 mai, 1998. Cahill était l'un des héros de la campagne de rêve de Millwall, qui parvint à atteindre la finale pour la première fois de l'histoire du club avant de perdre face à Manchester United. Cahill reçut plus de 100 000 voix pour le titre d'«homme de la journée» de la FA Cup après sa performance en demi-finale. Au total, Cahill a joué 239 fois pour les Lions et a marqué 56 buts. Avant le début de la saison 2004-2005, Cahill changea de club et fut transféré à l'Everton Football Club, qui évolue en Premier League, pour un montant de 1,5 million de livres.
Everton FC
Cahill parvint à s'adapter facilement au Premiership. Il termina sa première saison avec le titre de meilleur buteur du club, ainsi que le plus grand nombre de passes décisifs. Il fut élu joueur de la saison par les fans du club, qui se qualifia pour la phase préliminaire de la ligue des champions, dépassant son grand rival, Liverpool FC, au classement pour la saison 2004-2005.
Cahill est connu pour son aptitude à arriver au bon moment dans la surface de réparation, ses coups de tête et son tacle sans compromis. Au terme d'une saison pleine de moments forts mais aussi de quelques déceptions, Cahill marqua plusieurs buts décisifs parmi les 13 buts de la saison - un chiffre impressionnant pour un milieu de terrain lors de sa première année en C1.
Il marqua l'un des plus beaux buts de la saison contre Liverpool, même si les Reds remportèrent la rencontre au bout du compte (1-2). En août 2005, Everton prolongea le contrat liant Cahill au club, accordant au joueur australien une augmentation de salaire qui reflétait incontestablement sa contribution à l’équipe. Au moment de la signature de son nouveau contrat, Cahill déclara : «Tout ce que je peux dire c'est que c'est un autre rêve qui se réalise, cinq ans de plus chez le club que j'aime plus que tout et qui m'a donné cette occasion». Le 24 juillet 2012, Everton annonce le transfert du joueur pour les New York Red Bulls contre la somme de 1,3 million d'Euros.
Carrière internationale
Né d'un père samoan, Cahill opte d'abord pour la sélection des Samoa. Il est sélectionné à une reprise avec l'équipe des Samoa de moins des 17 ans en 1993. Il décide par la suite de garder la nationalité sportive australienne et honore sa première sélection sous le maillot vert et or de l'équipe nationale australienne le 30 mars 2004 lors du match amical contre l'Afrique du Sud. Il représente également son pays aux Jeux olympiques de 2004.
Il est nommé « footballeur océanien de l'année » en 2004, rejoignant Harry Kewell, Mark Viduka, Brett Emerton, Christian Karembeu et Mark Bosnich sur la liste de gagnants de ce prix attribué depuis 1988. Cahill est ensuite titulaire pour la victoire de l'Australie sur l'Uruguay en match de barrage retour , qui voit son pays se qualifier pour la Coupe du monde 2006 en Allemagne à l'issue de la séance de tirs au buts après prolongations (1-0) , ( tab 4.2 ) .