В самом сердце Самарканда, образуя единый архитектурный комплекс с медресе Улугбека и медресе Шердор, расположено медресе Тилля-Кори – наиболее поздняя постройка на Площади Регистан. Позолоченное медресе, а именно так переводится название Тилля-Кори с узбекского языка, начали строить по приказу самаркандского правителя Ялангтушбия Бахадура: по его замыслу медресе должно было дополнить и завершить архитектурный облик Регистана. Местом постройки была выбрана северная часть площади, где в XV в. находился караван-сарай Мирзои, от которого к 1646 году остались только фрагменты стен и фундамента. Строительство медресе Тилля-Кори продолжалось почти 15 лет, и было завершено к 1660 году. Сам Ялангтушбий Бахадур к тому времени уже скончался, так и не увидев воплощение своей задумки.
Медресе Тилля-Кори являлось примечательной постройкой с рядом особенностей. Одна из них - богато отделанный позолотой фасад, благодаря которому медресе получило своё благозвучное название. Кроме того, на территории медресе находится соборная джума-мечеть (пятничная мечеть). Поверхности её стен и свода, как и фасад медресе, были декорированы золотом, нанесенным методом «кундаль» (полихромная роспись клеевыми красками с вызолоченными рельефными деталями орнамента). Мечеть при медресе Тилля-Кори была построена специально для студентов, проходивших здесь обучение: они могли совершать ежедневные молитвы, не выходя за пределы учебного заведения.
Облик Тилля-Кори был продиктован бухарской архитектурной традицией, а потому в нем не повторялись пропорции медресе Улугбека и Шердор. Здание медресе - одноэтажное, в отличие от двух его знаменитых двухэтажных «соседей». Несмотря на это, на их фоне медресе Тилля-Кори не выглядит низким, благодаря тому, что удачно была решена композиционная задача. Крылья главного фасада медресе вытянуты и скруглены, за счет чего оно идеально воплощает роль центрального элемента ансамбля, а также оттеняет красоту двух других более монументальных построек Площади Регистан. Интересен тот факт, что медресе Тиля-Кори стало последним крупным архитектурным памятником Самарканда, отличающимся столь разнообразной и богатой цветной облицовкой.
Крупным землетрясением начала XIX века был разрушен уже накренившийся к тому времени входной портал медресе. К сожалению, данное эмиром Хайдаром распоряжение провести восстановительные работы не помогло сохранить изразцовую облицовку: портал был отстроен заново без неё, не сохранилась и позолота. Вскоре практически вся фасадная облицовка была утрачена, и в 20-х годах XX века был предпринят ряд усилий по спасению уцелевших фрагментов декора. После нескольких лет реставрационных работ медресе Тилля-Кари было восстановлено, а в 2001 году этот выдающийся архитектурный памятник был включен в Список всемирного наследия ЮНЕСКО.