No final do século XVII e início do século XIX, com a crise do sistema colonial, o vale ou a ser cobiçado pela política da ocupação européia. Reagindo ao colonizador, o índio foi um obstáculo à colonização e contra ele foram mobilizadas forças militares e missionários religiosos. Apesar do direito natural de possuírem a terra onde viviam, os povos indígenas tiveram seus territórios invadidos e confiscados pelos brancos. O Governo criou postos militares para proteger os colonos. Foram estabelecidos sete quartéis que garantiam aos brancos a ocupação da terra, o uso dos rios e a exploração das riquezas minerais.

Timóteo pertencia à 4ª Divisão do Rio doce, que possuía seu quartel no lugar chamado Onça Pequena (nome do ribeirão que banhava a localidade), hoje Jaguaraçu. Os índios aprisionados durante os ataques eram escravizados. Ocorreu no Vale do Rio doce o maior massacre indígena da história do Brasil. Em 1832 já não haviam aldeamentos indígenas na região. Logo que os índios foram exterminados, ficaram abertas as portas para ocupação total pelos brancos. Francisco de Paula e Silva Santa Maria foi o primeiro fazendeiro a se instalar na região, segundo um documento de 9 de abril de 1832. Tratava-se da carta de Sesmaria, dando-lhe as terras de um lugar denominado Ribeirão de Timóteo, que deságua no Rio Piracicaba. Estabeleceu-se com a sua família, na região do Alegre em 1831, e lá construiu e iniciou a criação de gado, o que lhe daria direito a uma Sesmaria.

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Distrito criado com a denominação de Timóteo pelo Decreto Estadual n.º 148, de 17-12-1938, com terras desmembradas do distrito de Jaguarassú, do município de São Domingos do Prata, subordinado ao município de Antônio Dias.

No quadro fixado para vigorar no período de 1939 a 1943, o distrito de Timóteo figura no município de Antônio Dias.

Pela Lei Estadual n.º 336, de 27-12-1948, o distrito de Timóteo foi transferido do município de Antônio Dias para Coronel Fabriciano.

Em divisão territorial datada de 1-VII-1950 o distrito de Timóteo figura no município de Coronel Fabriciano. Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1-VII-1960.

Elevado à categoria de município com a denominação de Timóteo pela Lei Estadual n.º 2.764, de 30-12-1962, sendo desmembrado de Coronel Fabriciano. Sede no antigo distrito de Timóteo. Constituído do distrito sede. Instalado em 01-03-1963. Assim permanecendo em divisão territorial datada de 31-XII-1963.

Pela Lei Estadual n.º 6.769, de 13-05-1976, é criado o distrito de Cachoeira do Vale.

Em divisão territorial datada de 1-I-1979 o município é constituído de 2 distritos: Timóteo e Cachoeira do Vale. Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2014.