Orhan Gazi'nin yol arkadaşlarından Konur Alp Gazi'nin fetih hareketinin yönünü Bizans Prusias'ına ( bugünkü Konuralp beldesi) çevirmesiyle 14. yüzyılın ilk çeyreğinde başlar. Daha öncesinin Çilimli bölgesindeki yaşama ait eser, kalıntı ve kaynak mevcut değildir. Osmanlı Tarihinin ilk yazılı tarih kitabı olarak kabul edilen ve tüm tarihçilerin birinci elden kaynağı olan Aşıkpaşazâde'nin Tevarih-i Âli Osman'ında (Prusias) Düzbazar'ın fethi bahsi şöyle anlatılmaktadır.
Burada Çilimli ile alakalı olan kısım muhakkak ki; 1321 yılında savaşın yapıldığı yer olup, bugün yeri tespit edilemeyen "Uzunca Bel'in, Çilimli bölgesi olabileceğidir. Evliya Çelebi'nin 1640 yılında kaleme aldığı Seyahatnâmesi' nde bu bölgeden kısaca bahsetmekte;" Gümüşabad (Gümüşova), Üskübü (Konuralp) ve Akçaşar'ı (Akçakoca) yol güzergâhı olarak vermektedir.
Düzce'nin manevi odak noktası olan Çilimli'de; Fatih Medresesi Müderrisi (Profesör) olup, daha sonra Bolu' da medfun Hayreddin Tokadi hazretlerinin talebelerinden olan Peygamber Efendimiz (s.a.v.) torunlarından Muhammed Bakır neslinden, Aliyyü'l Muslihiddin Hazretleri, pirdaşı olan Şeyh Şaban-ı Veli hazretleri ile birlikte 1526 yılında Çilimli Yukarı Karaköyü'ne gelmişler ve bugün türbesinin bulunduğu mahale yerleşmişlerdir. Oranın o dönemde Cuma mescidi olduğu, çevresinde küçük yerleşimler olduğunu, Şeyh Saban-ı Veli Asitanesi Postnişinlerinden 1636 yılında vefat eden Kastamonulu Ömer Fuadî Efendi kaleme aldığı Menakıb-ı Şeyh Şaban-ı Veli ve Türbenâme isimli eserinde bu bahsi anlatmakta ve Çilimli'nin adını Kokape olarak vermektedir.
Çilimli sınırları içerisinde Aliyyü'l Muslihiddin Türbesi, Yabalı Dede, Hasan Dede, Hızır Dede türbeleri ve Kaplan Dede Dağı zirvesinde Kaplan Dede kabri ile birlikte Osmanlı dönemi'ne ait on adet tarihi mezar taşı bulunmaktadır. Bu tarihi mezar taşlarının tarihleri 1700 - 1800 yılları arasını kapsamaktadır. Yine Halvetiyye Tarikatı, Şabaniyye Şubesi, Karabaşiyye Kolu Piri olarak kabul edilen Mutasavvıf Aliyyü'l Alaaddin Atvel Karabaş-ı Veli'nin (1611-1686) her ne kadar Arapkir doğumlu olduğu bilgisi verilmekte ise de çocukluğu ve gençliğini Çilimli Muslihiddin Efendi tekkesinde geçirdiği son araştırmalarımızla kesin ve kat'i olarak netleşmiştir. Düzce Tasavvuf Tarihi içerisinde Muslihiddin Efendi Tekkesi Düzce bölgesindeki üç tekkeden biri olup, diğerleri bugün yerleri belli olmayan Konuralp merkezde bulunan Şeyh Şibli Tekkesi ve Mengencik bölgesinde bulunan bir zaviyedir.
Çilimli halk rivayetlerinde Gümüşabad'dan (Gümüşova) çıkarılan gümüşün Çilimli'de işlenmesinden dolayı buraya Çilmi dendiği anlatılmaktadır. Osmanlı Arşivlerindeki evraklarda da isim Çilmi, Çilmi Karyesi (köyü)olarak geçmektedir. Bu evrakların muhteviyatı; asayiş, arazi anlaşmazlığı, şahsi davalar, Tahrir Defteri Öşür Vergisi kayıtlarıdır. Osmanlı Devleti'nin son dönemlerinde Reji (Tekel) İdaresinin işlettiği, Düzce'nin tütün deposunu oluşturan Çilimli Tütün Deposuna, İkinci Abdülmamid dönemi 1902 yılında soygun amaçlı büyük bir saldırı yapılmış ve İstanbul merkezli bir tedbir ve tahkikat başlatılmış, neticeye varılamamıştır. Bu olay Sultan Abdülhamid'in journal defterlerine dahi yansımıştır. Diğer bir Çilimli sorunu ise; İstanbul Tersanesinde gemi yapımında kulanılan kerestelerin Çilimli ormanlarından çekildiği, malesef o dönemde kerestelik ormanların aşırı derecede katledildiği bahsi ve derhal tedbir yoluna gidilmesi anlatılmaktadır.