În anul 334 î. Hr., în zonă și aproape de malul mării este menționată colonia greacă Ahilea, fortificată de un general al lui Alexandru Macedon, pe nume Zopyrion. Conform studiilor paleohidrografice, malul mării se afla atunci la câteva leghe la răsărit de Chilia Veche, deoarece deltele secundare ale brațului Thiagola (azi Chilia), cea dintre punctele Babina-Jibrieni-Periprava-Merhei și cea care începe la Vâlcov, nu erau încă formate. Nu există dovezi arheologice că Ahilea ar fi fost situată pe amplasamentul actual al Chiliei Vechi nici că denumirea de Chilia ar fi o deformație a Ahileei, iar lingviștii afirmă că provine din greaca medievală κελλία - kellia: « hambarele », care a dat atât denumirea românească pe vremea lui Mircea cel Bătrân cât și denumirea turcă Eski-Kilya și denumirile slave Стара-Кілія în ucraineană și Старая-Килия în rusă. Satul astăzi denumit „Tatanir” (ca urmare a unor greșeli de transcriere din sec. XIX) se numea la origini Tatomir.[6] După perioada bizantină (până în 680 și din 915 până în 1186) și vlaho-bulgară (1186-1394), Chilia Veche a fost o vreme disputată între Țara Românească, despotatul Dobrogei și Genovezi, apoi a devenit posesiune turcă otomană din 1424 până în 1829 când devine rusească. În 1856 este restituită Imperiului otoman (în timp ce Chilia Nouă este restituită principatului Moldovei) iar din 1878 încoace aparține României (în timp ce Chilia Nouă a aparținut succesiv imperiului Rus, primei Republici Moldovenești, României, Uniunii Sovietice și Ucrainei).