Кафедра молекулярной биологии была создана в 1975 г. на базе кафедры физической химии Факультета Естественных наук (ФЕН) НГУ. У истоков создания кафедры стояли институты Цитологии и Генетики и Биоорганической Химии СО РАН, профессора Д. Г. Кнорре и Р. И. Салганик. 

Декан ФЕН и первый директор института Биоорганической Химии (впоследствии - Институт Химической Биологии и Фундаментальной Медицины (ИХБФМ) СО РАН) Дмитрий Георгиевич Кнорре стал инициатором модернизации программ подготовки студентов в области физико-химической биологии и первым заведующим кафедрой.

Рудольф Иосифович Салганик - специалист в области молекулярной генетики и биохимии, д.б.н., член-корреспондент РАН, был профессором ФЕН и кафедры около 35 лет.

С 1983 г. по настоящее время заведующим кафедрой молекулярной биологии является крупный ученый Валентин Викторович Власов - академик РАН, директор ИХБФМ. 

На кафедре молекулярной биологии ежегодно выполняют курсовые и дипломные работы более 40 студентов - биологов и химиков. Кафедра готовит специалистов по биохимии, биоорганической химии, молекулярной биологии и микробиологии. Многие наши выпускники руководят крупными организациями, успешно работают в научно-исследовательских институтах России, в известных международных научных центрах и университетах за рубежом.

Благодаря подготовленным кафедрой молодым ученым удалось успешно реализовать программу по созданию в Сибири вирусологического центра ГНЦ ВБ «ВЕКТОР».