История основания кафедры берет начало с 1990 года, когда впервые в Украине в Киевском политехническом институте на кафедре общей химии (заведующий проф. Красуцкий П. А.) был создан отдел биотехнологии. В 1992 году на основании приказа Министерства образования Украины была открыта новая специальность «Биотехнология». Одновременно кафедра общей химии была переименована в кафедру общей и биоорганической химии и осуществила первый набор студентов-биотехнологов.

С 1998 заведующим кафедрой стала к.б.н. Шинкаренко Любовь Николаевна. В этом же году был осуществлен первый выпуск специалистов-биотехнологов. Со следующего года часть кафедры была выделена в отдельное подразделение — кафедру биотехнологии, на базе которой в 2001 году был создан первый в Украине факультет биотехнологии и биотехники. Первым деканом факультета стала Шинкаренко Л.Н. С 2001 года кафедра получила название промышленной биотехнологии.

С 2006 года кафедру возглавлял д.б.н., проф. Дуган Алексей Мартемьянович, который стал также деканом факультета. С 2015 года руководителем кафедры является доцент, д.т.н. Тодосийчук Татьяна Сергеевна, а среди сотрудников 4 профессора, 6 доцентов, 3 старших преподавателя и 2 ассистента, готовящих специалистов и магистров по специальности «Промышленная биотехнология».

За время существования кафедра подготовила более 500 специалистов-биотехнологов, более 10 кандидатов наук, готовит докторантов. Выпускники кафедры работают на ведущих промышленных предприятиях биотехнологической и фармацевтической отрасли, преподают в высших учебных заведениях, создают новые препараты и технологии в исследовательских институтах Национальной академии наук Украины.