Precaliente la parrilla a fuego medio-alto. En un tazón mediano, bata 2 cucharadas de aceite de oliva con vinagre de vino tinto. Agregue la cebolla roja y el orégano y sazone con sal y pimienta.
Unte la tilapia con el aceite de oliva restante y sazone con sal y pimienta. Coloque los filetes y los tomates uva en la parrilla precalentada. Cocine los tomates uva hasta que estén suaves y ampollados, aproximadamente 4 minutos en total. Asa la tilapia hasta que los bordes estén opacos y la carne se suelte fácilmente de la parrilla, aproximadamente 4 minutos por lado.
Retire el pescado en un plato para servir. Mezcle los tomates asados con la mezcla de vinagre y vierta sobre los filetes. Servir inmediatamente.