Katedra Biologii Molekularnej została powołana do życia decyzją Senatu Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego we wrześniu 1998 roku. Kierownictwo nad nią objął prof. dr hab. Ryszard Szyszka. Badania skoncentrowane były na zagadnieniach związanych z molekularnymi mechanizmami regulującymi maszynerię syntetyzującą białko w komórce w warunkach normalnych i stresowych oraz na białkach enzymatycznych zaangażowanych w regulację jednego z najpowszechniejszych mechanizmów regulacyjnych występujących w organizmach żywych – odwracalną fosforylację białek. Szczególną uwagę poświęcano wtedy kinazie białkowej CK2, będącą elementem wielu komórkowych szlaków sygnałowych, uczestniczącą w regulacji fizjologicznych i patologicznych procesów w komórce, takich jak nowotworzenie, regulacja transkrypcji, kontrola cyklu komórkowego i apoptoza oraz cząsteczkom modulującym jej aktywność. Na przestrzeni lat infrastruktura laboratoriów, zaplecze aparaturowe, wyposażenie, a w konsekwencji obszary badawcze były sukcesywnie poszerzane o zagadnienia inżynierii genetycznej, mikrobiologii oraz biotechnologii białek.

W 2021 roku kierownikiem Katedry został dr hab. Konrad Kubiński, prof. KUL, stojący obecnie na czele 11-osobowego zespołu badawczego składającego się z naukowców specjalizujących się w dziedzinach: mikrobiologii, biologii molekularnej, genetyki, biotechnologii białek, biochemii i enzymologii, inżynierii genetycznej oraz hodowli komórkowych. Dzisiaj tematyka badawcza Katedry obejmuje zagadnienia związane z badaniem molekularnych mechanizmów regulacji aktywności enzymatycznej, mutagenezą wybranych białek substratowych kinaz i jej wpływem na fosforylację i inne procesy wewnątrzkomórkowe, ekspresją i oczyszczaniem białek rekombinowanych z zastosowaniem bakteryjnych i drożdżowych systemów ekspresyjnych, oceną właściwości przeciwbakteryjnych i przeciwgrzybiczych związków pochodzenia naturalnego i syntetycznego, badaniem aktywności przeciwnowotworowej z wykorzystaniem hodowli komórkowych oraz oceną cytotoksyczności substancji naturalnych i syntetycznych.