Chemijos katedra buvo įsteigta 1963 m. Kauno politechnikos instituto Vilniaus filiale, kurios vedėju buvo paskirtas doc. Ipolitas Nickus.1969 m. KPI Vilniaus filialas tampa savarankišku Vilniaus inžineriniu statybos institutu, o Chemijos katedra – viena iš jo sudėtinių dalių. Nuo 1974 m. katedros vedėju paskirtas prof. Povilas Norkus.  Moksliniai tyrimai atliekami cheminės analizės srityje, kuriami brangiųjų metalų kiekybinio nustatymo metodai. 1991 m.Chemijos katedra įjungiama į Statybinių medžiagų katedros sudėtį. Katedros vedėju paskiriamas doc. Albinas Gailius, o nuo 1995 m. vedėjo pareigas eina prof. Algimantas Kazragis. Šiuo laikotarpiu  katedroje vystomi šilumos izoliacinių statybinių medžiagų kūrimo bei tyrimo darbai. 1996 m. Suskyla Statybinių medžiagų katedra ir įkuriama dabartinė profilinė Chemijos ir bioinžinerijos katedra, rengianti bioinžinerijos specialistus. Katedros vedėjo pareigas eina prof. Algimantas Kazragis.

2001 m. Katedros vedėju paskiriamas prof. Juozas Kulys, LMA tikrasis narys.  Katedroje pradedami vystyti moksliniai darbai biotechnologijos, bioinformatikos ir biologinio modeliavimo srityse. Katedroje įkuriama Bioinformatikos mokslo laboratorija, kuriai vadovauti paskiriamas prof.  Vladas Algirdas Bumelis, LMA narys korespondentas. 2012 m. Įkuriama “Jungtinė VU ir VGTU ląstelių technologijų laboratorija”, kuriai vadovauja jungtinė taryba (VGTU atstovauja prof. Juozas Kulys, doc. Evaldas Liutkevičius). 2015 m.Katedros vedėju paskiriamas dr. Jaunius Urbonavičius. 2016 m. Bioinformatikos mokslo laboratorija perorganizuojama į Molekulinės biologijos mokslo laboratoriją, kuriai vadovauti paskiriama doc. dr. Jolanta Sereikaitė.