Bierhoff ajudou a Alemanha a conquistar o último de seus quatro títulos da Copa, em 2014, mas foi severamente criticado após o fracasso no Catar.
"Ele estará sempre ligado ao sucesso da Copa do Mundo no Brasil", disse o presidente da Federação Alemã de Futebol (DFB), Bernd Neuendorf. "Mesmo em tempos turbulentos, ele sempre seguiu objetivos e visões", acrescentou.
A Alemanha foi eliminada depois de perder para o Japão, empatar com a Espanha e vencer a Costa Rica no Grupo E do Mundial.
Os alemães também haviam caído da Copa do Mundo de 2018 na mesma fase e não conseguiram passar das oitavas de final na Euro 2020.
Flick não gostou da demissão
O técnico da Alemanha, Hansi Flick, que assumiu depois da Eurocopa disputada ano passado, disse que a saída de Bierhoff foi um grande golpe.
"É difícil para minha comissão técnica e para mim imaginar como a lacuna criada pela saída de Oliver pode ser preenchida tanto em nível esportivo quanto pessoal", disse Flick em uma declaração.
"Nossa cooperação sempre foi marcada por lealdade, espírito de equipe e confiabilidade. A solidariedade era o DNA da equipe", acrescentou o treinador.
A relação dos dois é antiga. Flick também havia trabalhado com Bierhoff quando era assistente técnico da Alemanha do antecessor Joachim Löw, entre 2006 e 2014, e durante um breve período como diretor esportivo da DFB.
Os dirigentes do futebol alemão realizarão uma primeira reunião na quarta-feira (7) para analisar os desempenhos recentes e para planejar melhorias antes da Euro 2024, que será disputada na Alemanha.