Le colombier du château de Tilloloy se dresse devant la grande buanderie, pavillon à colombages de la basse-cour des communs, à l’arrière du grand bâtiment élevé au XVIIe siècle, derrière son pavillon sud, dit des Cochers. Sa position centrale, au cœur du dispositif des communs, le rendait visible depuis les différentes dépendances.

En octobre 1636, Maximilien de Belleforière, rendu responsable de la chute de Corbie et condamné à mort par contumace, avait vu son château rasé sur ordre royal. Réhabilité en 1643 grâce aux démarche de son épouse Judith de Mesmes et de sa famille de parlementaires parisiens, il faisait poser le 26 avril 1645 la première pierre de son château neuf. C'est à cette campagne que se rattache la construction de ce colombier. Sous l’Ancien Régime, la présence d’un colombier participait au statut de la demeure seigneuriale. L’élevage des pigeons répondait à la fois à un usage alimentaire et agricole : leur chair constituait une ressource régulière, tandis que la colombine, particulièrement riche en azote, était utilisée comme engrais. Cette pratique pouvait toutefois occasionner des dommages aux cultures environnantes, les volées de pigeons pouvant être importantes et leur chasse étant réglementée. À Tilloloy, le colombier doit ainsi être considéré à la fois comme une dépendance destinée à l’exploitation du domaine et comme l’un des éléments participant à la représentation du pouvoir seigneurial. Sa position au centre des communs, au contact des différents bâtiments d’exploitation, traduit cette double fonction.

À la fin du XIXe siècle, le colombier est probablement transformé en château d’eau, usage qu'on lui connaît ensuite jusqu'au début des années 1980 et qui est à mettre en relation avec l'éolienne Bollée installée au niveau du puits du potager à la même époque. La canalisation verticale visible sur l’élévation permettait, à des fins culturales, d'alimenter des cuves placées sur remorques.

Pendant la Première Guerre mondiale, les soldats français prennent possession du colombier et l’aménagent en gourbi. À la fin de 1917, l’architecte parisien Jacques Hermant, chargé par Henri d’Hinnisdal de la reconstruction du domaine, en constate le très mauvais état. Les solives du plancher, l’escalier d’accès et l’ensemble des menuiseries ont disparu. La couverture doit être entièrement refaite, de même qu’une partie du chevronnage et de la charpente. La partie haute du mur, à gauche de la lucarne, est traversée par une importante brèche tandis que plusieurs autres affectent le mur faisant face aux bergeries, au nord. Un pont-bascule qui donnait autrefois accès au colombier a également disparu. Jacques Hermant estime alors que l’édifice se trouve « actuellement dans un état de dégradation nécessitant la réfection complète » (AD Somme, 10 R 1223). Un brouillon de lettre non daté (AP Château de Tilloloy (Somme)), range le colombier parmi les urgences pour lesquelles une avance sur les dommages de guerre est demandée au début des années 1920 : il est alors, lit-on, découronné et troué de projectiles. Il fait partie du programme de restauration générale des communs entrepris dès 1920. Portant réservoir en ciment armé, il est rétabli dans son fonction de château d'eau.