En 2005, un estudio internacional de meteorología reveló que el lugar que registró menos precipitaciones durante un año fue el poblado de Quillagua, convirtiéndolo en el lugar poblado del planeta con menos pluviosidad. Pero más allá de este dato anecdótico, en lo profundo, este asentamiento, además de ser el más yermo, es un valle de alta riqueza cultural y con una tradición ligada al poblamiento de los pueblos andinos en la depresión intermedia. Situado a orillas del Rio Loa, su escasez hídrica atmosférica es diametral a sus condiciones de suelo, en donde las aguas abundan bajo el suelo desértico. Largos siglos fueron el escenario de poblaciones que se asentaron en este territorio. Algunas investigaciones arqueológicas registran evidencias de su poblamiento entre el 300 Antes de Cristo y que se extienden alrededor del 300 Después de Cristo. Dicha ocupación se caracterizaría por la construcción de viviendas de material deleznable, por la construcción de túmulos ceremoniales, entierros en pozos, el uso de una diversidad de tipos, fibras y técnicas textiles, una industria de perforadores y por la presencia de cerámica. Los tipos de textiles y alfarería hallada en sus sitios indica que la población quillagüina se conectó principalmente con toda la cuenca del Loa, así como con la costa y con la quebrada de Tarapacá. También se han encontrado evidencias de un poblamiento tardío, fechado entre el 500 y el 700 Después de Cristo y que dieron vida a una aldea que persistió durante largo tiempo.

Actualmente este poblado es reconocido por su asentamiento rural, el que se asienta a un lado de una estación del Ferrocarril Longitudinal, alejada de los asentamientos pre hispánicos, y que fue forjada durante la primera década del siglo XX; este sitio aún mantiene estructuras férreas en buen estado, además de un puente que conecta ambas vertientes del valle. La figura de su iglesia, icono de la evangelización generada en el Norte Grande de Chile, acoge aún la imagen de San Gabriel Arcángel, y festeja a la Virgen del Rosario cada mes de septiembre. Su escasa población sigue mermando con el paso de los años y la precaria actividad económica genera una imagen de despoblamiento inminente; problemática que ha sido apaleada por la gestión de empresas privadas que han generado actividades de reactivación de prácticas agrícolas por medio de la inserción de métodos sustentables. Aún así sigue siendo un lugar repleto de misterios y de una riqueza milenaria.