Історія створення та становлення кафедри нерозривно пов’язана з іменем професора Дмитра Толопка, який закінчивши у 1939 р. хіміко-технологічний факультет Львівської політехніки, стає асистентом кафедри органічної хімії. Після відновлення діяльності Політехніки у 1944 р., Д. Толопко докладає зусилля для налагодження діяльності кафедри у повоєнний час та досліджує процеси рідиннофазового автоокисненням вуглеводнів.

У 1958 р. доценту Д. Толопку, який очолював одну з наукових груп Проблемної лабораторії, створеної у Львівському політехнічному інституті, було доручено разом з асистентами Теодором Мокрівським та Євгеном Мокрим організувати на кафедрі органічної хімії підготовку інженерів-технологів зі спеціальності «Технологія основного органічного синтезу та синтетичного каучуку» (ТОК), перший випуск яких у кількості 20 осіб був у 1962 р. Успішно розпочата підготовкою інженерів-технологів з спеціальності ТОК разом із науковим здобутками колективу, очолюваного Д. Толопком, стали підставою для створення у Львівському політехнічному інституті у вересні 1965 р. кафедри технології основного органічного та нафтохімічного синтезу (ТОНС). Таку ж назву одержує і спеціальність, за якою здійснює підготовку кафедра.

З 1966 р. до 1973 р. кафедра також готувала інженерів-технологів зі спеціальності «Хiмiчна технологiя синтетичного каучуку» (ТСК).

У 1974 р. кафедру ТОНС об’єднано з кафедрою технології нафти і газу (ТНГ) у кафедру технології нафти та нафтохімічного синтезу (ТННС), яку впродовж 1974 – 1980 рр. очолював професор Борис Гриненко, а з 1980 р. до 1982 р.– академік АН УРСР Роман Кучер.

У 1983 р., після поділу кафедри ТННС, в Політехніці відновлено кафедру технології основного органічного та нафтохімічного синтезу, яку очолив доцент (невдовзі професор) Євген Мокрий, який на цей час був також деканом факультету технології органічних речовин (ФТОР).

У 1991 р. назва спеціальності ТОНС змінюється на «Хімічна технологія органічних речовин» (ХТОР) та запроваджується триступенева система підготовки фахівців: бакалавр – спеціаліст – магістр. Перший випуск магістрів зі спеціальності ХТОР був у 1995 р. У 1992 р. за ініціативи професора Є. Мокрого колективом кафедри, після 33-річної перерви, відновлено в Львівській політехніці підготовку фахівців зі спеціальності «Технологія бродильних виробництв і виноробства» (БВВ). Перший випуск бакалаврів був у 1996 р.,  магістрів – у 1999 р.

У 1996 р. кафедру ТОНС перейменовано на кафедру технології органічних продуктів (ТОП).

З 2001 р. кафедру очолює  професор Зорян Піх.

У 2011 р. назви спеціальностей, за якими здійснюється підготовка кафедрою, змінюються на «Хімічні технології органічних речовин» і «Технології продуктів бродіння і виноробства». Після запровадження нового переліку спеціальностей з 2016 року підготовка фахівців на кафедрі здійснюється за спеціальностями «Хімічні технології та інженерія» та «Харчові технології».

З 2021 р. кафедру очолює професор Богдан Дзіняк.

Основним науковим напрямом кафедри з моменту її заснування є окиснювальні процеси та синтез акрилатних мономерів. Стратегія наукових досліджень передбачала опрацювання ефективних методів одержання кислот акрилового ряду та їх похідних, інших мономерів, що загалом відповідало світовій науковій спрямованості.

Надалі тематика наукових досліджень трансформувалася, але завжди для наукових робіт кафедри характерними були наукова об’єктивність, дотримання принципів наукової етики, високий науковий рівень досліджень та їх результативність.

За весь період діяльності на кафедрі дипломи про вищу освіту отримали майже 2800 випускників, які працюють на підприємствах хімічної та харчової промисловості, в науково-дослідних установах, проектних організаціях, академічних інститутах, закладах вищої освіти в Україні та закордоном, захищено 16 докторських (Дмитро Толопко, Йосип Ятчишин, В’ячеслав Жизневський, Євген Мокрий, Михайло Братичак, Володимир Кожарський, Зорян Піх, Володимир Старчевський, Віктор Реутський, Богдан Дзіняк, Степан Мельник, Лілія Шевчук, Ірена Никулишин, Роман Небесний, Володимир Івасів, Юрій Мельник) та 103 кандидатських дисертацій.

Сьогодні кафедра продовжує зберігати і передавати наступним поколінням викладачів і студентів традиції, закладені її засновниками. Освітній процес на кафедрі забезпечує 17 науково-педагогічних працівників та 8 інженерів. Викладацький колектив кафедри становлять випускники Львівської політехніки. Усі викладачі кафедри є докторами або кандидатами наук, мають високий рівень науково-педагогічної підготовки, беруть активну участь у науково-дослідній роботі кафедри. Створена на кафедрі наукова школа визнана не лише в Україні, а й за кордоном. Працівники кафедри беруть активну участь у міжнародних науково-технічних програмах, конференціях та симпозіумах. Кафедра співпрацює з підприємствами хімічної та харчової галузі, що в тому числі сприяє оновленню навчально-лабораторної база. Так у 2020 р. було реконструйовано та оснащено сучасним обладнанням лабораторію №117 завдяки благодійницькому проекту від кондитерської корпорації «ROSHEN».