ทั้งสองประเทศสถาปนาความสัมพันธ์ทางการทูตในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2545 ติมอร์-เลสเตเปิดสถานทูตในเวียงจันทน์ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2557 และแผนการเปิดสถานทูตลาวในดิลีจะทำให้ความสัมพันธ์ทางการทูตทวิภาคีสมบูรณ์
ติมอร์-เลสเตได้จัดสรรที่ดินและทรัพย์สินในดิลีสำหรับการเปิดสถานทูตลาวในอนาคต ตามข้อตกลงแลกเปลี่ยนที่ดินที่ลงนามโดยทั้งสองประเทศในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2567
ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2568 ทั้งสองฝ่ายยังได้สรุปข้อตกลงยกเว้นวีซ่า ซึ่งอนุญาตให้ผู้ถือหนังสือเดินทางทางการทูต เจ้าหน้าที่ และประชาชนทั่วไปเดินทางไปมาหาสู่กันได้โดยไม่ต้องขอวีซ่าเป็นเวลาสูงสุด 30 วัน
รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศของติมอร์-เลสเต นายอากิโอ เปเรย์รา แสดงความขอบคุณต่อลาวสำหรับการสนับสนุนตลอดเส้นทางของติมอร์-เลสเตสู่อาเซียน ซึ่งส่งผลให้ติมอร์-เลสเตกลายเป็นสมาชิกลำดับที่ 11 ของกลุ่มในเดือนตุลาคม 2568
ความคิดริเริ่มในการเปิดสถานทูตเกิดขึ้นระหว่างการเยือนกรุงดิลี ประเทศติมอร์-เลสเต ของรองรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศลาว นายพงษ์สมุทร อันลาวัน ระหว่างวันที่ 18-22 มกราคม 2569
การเจรจามุ่งเน้นไปที่การเร่งรัดการเปิดสถานทูตและการขยายความร่วมมือในด้านต่างๆ เช่น การพัฒนาเศรษฐกิจ เกษตรกรรม การฝึกอบรมด้านเทคนิค และทรัพยากรมนุษย์ ทั้งสองฝ่ายให้คำมั่นที่จะเสริมสร้างความสัมพันธ์ผ่านความร่วมมือเชิงสถาบันและการเมือง ตลอดจนความร่วมมือระดับภูมิภาค