Кафедра биологической химии была создана в 1932 году. Для её организации был приглашен профессор Одесского медицинского института Розенберг С.Я., который оборудовал кафедру и составил календарно-тематический план занятий и лекций. Ему помогали ассистенты Войнар А. И. и Бортник Н.И.. Профессором Розенбергом С.Я. были прочитаны вступительные лекции.
Осенью 1932 года заведующим кафедрой был назначен Войнар Алексей Иосифович. В ноябре того же года преподавательский состав пополнили прибывшие преподаватели из Одессы: Галахова В.Н. и Насельский А.Б.. Параллельно с педагогическим процессом на кафедре проводились научные исследования. Под руководством Войнара А.И. изучались возрастные изменения коллоидов тканей, биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. На эту тему Войнаром А.И. была защищена докторская диссертация и опубликована монография «Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека», которая в 1965 году была переиздана. Проф. Войнар А.И. был одним из пионеров исследований в этой области. Результаты научной работы по исследованию биологической роли микроэлементов отмечались отечественными и зарубежными учеными, многие из этих работ были приоритетными в своей области. Войнар А.И. опубликовал в научной печати 78 работ, из которых 2 монографии. Под его руководством выполнены 2 докторские диссертации и 8 кандидатских диссертаций.
С 1960 по 1965 год кафедрой биологической химии (биохимии) руководил профессор Окунев В.Н.. В этот период на кафедре были налажены методики по изучению обмена белков и углеводов в тканях, а также проводились исследования по влиянию микроэлементов на метаболизм. Профессор Окунев В.Н. осуществлял руководство тремя диссертационными работами.
С февраля 1966 года кафедрой биохимии заведовал профессор Дрель Константин Александрович. Под его руководством на кафедре проводились научные исследования по изучению азотистого обмена в раннем онтогенезе человека и при опухолевом росте. В 1965 году им была успешно защищена докторская диссертация по теме «Активность ферментов систем азотистого катаболизма в ходе развития куриного эмбриона». Профессор Дрель К.А. являлся автором 124 научных работ, под его руководством было выполнено и защищено 18 кандидатских и 2 докторских диссертации. Профессор Дрель К.А. являлся председателем правления Донецкого отделения Всесоюзного биохимического общества, членом президиума и вице-президентом Украинского биохимического общества, членом республиканской комиссии по биохимии животных и человека, членом редакционного Совета Украинского биохимического журнала. Под его руководством на кафедре было активно начаты исследования особенностей обмена веществ в антенатальном периоде жизни человека. Эти исследования внесли вклад в изучение процессов становления ферментных систем организма и роли некоторых ферментов в процессе жизнедеятельности человека. Одновременно с изучением ферментативных процессов в быстрорастущих здоровых и эмбриональных тканях начаты и проводятся по настоящее время исследования подобных процессов в быстрорастущих опухолевых тканях.
С 1983 года заведующим кафедрой биохимии стал профессор Сорока Виктор Романович. Он начал работать на кафедре биохимии в 1958 году в должности ассистента. В 1960 году В. Р. Сорока защищает кандидатскую диссертацию по теме «Внутриорганный обмен микроэлементов в мозгу собак по данным синусотомии», а в 1966 году — докторскую диссертацию по теме «Внутриорганный обмен микроэлементов в зависимости от состояния нервной системы и функций органов». Профессор Сорока В.Р. является создателем научной школы, под его руководством выполнено 13 докторских и 77 кандидатских диссертаций. Он яаляется автором более 730 научных работ, 32 из которых по педагогике высшей школы, 133 рацпредложений, одного изобретения, одного информационного письма, 4 научно-педагогических пособий. Выполненные научные работы носили экспериментальный и клинико-биологический характер. В них изучался обмен биологических элементов и его связь с белками, нуклеиновыми кислотами, ферментами, гормонами, аминокислотами, витаминами.
С 1999 по 2011 годы кафедрой биохимии руководила профессор Борзенко Берта Георгиевна. Она является автором 214 публикаций, из них 17 – учебно-методического характера; 7-ми изобретений; 1-ой монографии в соавторстве. Борзенко Б.Г. входила в состав специализированного ученого совета по специальности «травматология и ортопедия», «реанимация и анестезиология», «иммунология и аллергология» ДонНМУ им. М.Горького и специализированного ученого совета по специальности «медицинская биохимия» ЛНМУ (г. Луганск). В течение многих лет профессор Борзенко Б.Г. была председателем регионального отделения Украинского биохимического общества (УБО), членом регионального общества патофизиологов, членом международного общества геронтологов.
Под руководством проф. Борзенко Б.Г. на кафедре начат комплекс научно-исследовательских работ по изучению молекулярных механизмов репаративных процессов при патологических состояниях организма. В частности, исследовались ферменты нуклеинового и углеводного обменов у здоровых людей различных возрастных групп и особенности метаболизма при язвенной болезни желудка, раке желудка и ожоговой болезни. Под её руководством выполнено и защищено три кандидатские и одна докторская диссертации.
В 2011 году решением Ученого Совета ДонНМУ им. М.Горького были объединены три кафедры химического профиля: кафедра медицинской химии, кафедра биохимии и кафедра фармацевтической и токсикологической химии, и заведующим был назначен старший научный сотрудник, доктор химических наук Матвиенко Анатолий Григорьевич. В 2005 году Матвиенко А.Г. стоял у истоков организации работы нового фармацевтического факультета и кафедры фармацевтической и токсикологической химии. За время заведования Матвиенко А.Г. были изданы учебные пособия по биохимии с министерскими грифами на русском, украинском и английском языках, была полностью внедрена система менеджмента качества в организацию работы кафедры.
В январе 2015 года в связи с реорганизацией кафедр ДонНМУ им. М.Горького кафедра биологической химии была выделена в отдельное структурное подразделение. Кафедру возглавила кандидат медицинских наук Шатова Ольга Петровна. Шатова О.П. является автором более 120 научных публикаций, соавтором 5-ти учебных пособий по биохимии, в том числе и на английском языке, а также методических указаний, рекомендаций и статей по педагогике высшей школы.
