Après avoir complété son doctorat à Yale University en 1957, D^r James Till déménage à Toronto et axe ses études sur la biologie de la cellule et la sensibilité à la radiation des cellules mamméliennes. 

Les docteurs Till et McCulloch établissent également le concept de cellules souches et mettent en place la structure, encore utilisée de nos jours, qui permet de les étudier. Leur travail ne cesse d’influencer les chercheurs de toutes disciplines à l’échelle internationale. Depuis les années 1980, les sujets de recherche du D^r Till englobent la qualité de vie, des études cliniques et épidémiologiques et l’éthique. Il se penche présentement sur les comportements de prise de décision des patients cancéreux et de ceux à risques élevés, ainsi que sur l’influence de l’Internet en tant que source d’information, d’appui et de revendication.

En plus de ses accomplissements dans le domaine de la recherche, le D^r Till siège à plusieurs comités nationaux et internationaux et occupe de nombreux postes de leader au sein de l’Institut du cancer de l’Ontario (qui fait maintenant partie du réseau des centres médicaux universitaires), de l’Université de Toronto et de l’Institut national du cancer du Canada.

En 1969, il reçoit le Prix international de la Gairdner Foundation (avec D^r McCulloch) et en 1994, est nommé Officier de l’Ordre du Canada. Il devient Membre de la Société royale du Canada et de la Royal Society of London.