Кафедра была образована в 1954 году и называлась «Организация строительного производства и строительной механики». Через три года, в 1957 году кафедра стала выпускающей кафедрой по специальности «Промышленное и гражданское строительство», и одновременно была переименована в «Строительное производство». С 5 апреля 1988 года последовало переименование кафедры, она стала называться «Технология строительного производства». В 2014 году при проведении реструктуризации университета произошло объединение с кафедрой «Строительная механика», была образована кафедра «Строительное производство и теория сооружений».
29 ноября 1954 года заведующим кафедрой был назначен приглашенный из Воронежа кандидат технических наук, доцент Валериан Иванович Борцов. Первыми преподавателями стали Г.П. Гофман, В.В. Капранов, В.А. Климкович, Г.П. Словохотов, А.Ф. Кузнецов. В этот период кафедра готовила специалистов по двум специальностям: «Промышленное и гражданское строительство» и «Городское строительство и хозяйство».
В 1957 году кафедру возглавил приехавший из Ленинграда доцент, кандидат технических наук Герцев Василий Дмитриевич. Ему пришлось создавать научный коллектив кафедры, обеспечить материальную и методическую базу учебного процесса. В 1965 году Герцев В.Д. стал первым руководителем аспирантуры на факультете. Первым в аспирантуру был зачислен В.С. Силин. За время заведования кафедрой В.Д. Герцевым прошли обучение в аспирантуре 8 человек.
В 1963 году заведующим кафедрой был избран доцент, кандидат технических наук Игорь Иванович Казанцев, которому в 1979 году было присвоено ученое звание профессора. В семидесятые годы успешно защитили кандидатские диссертации преподаватели кафедры В.В. Капранов (1963), С.Г. Головнев (1966), В.С. Силин (1966), П.П. Гедеонов (1966), Е.И. Кромский (1967).
В 1968 году кафедру возглавил профессор, лауреат Ленинской премии, заслуженный строитель РСФСР Марченко Александр Александрович, а после открытия специальности «Экономика и организация строительства» в 1969 году заведующим стал доцент, кандидат технических наук Владимир Васильевич Капранов. В дальнейшие годы активно развивались научные исследования по технологии бетонных работ, импульсным строительным машинам, технологии фибробетона. Защитили кандидатские диссертации Н.В. Юнусов (1972), Б.А. Евсеев (1973), А.Б. Вальт (1979), Н.Ф. Кромская (1981), Г.Е. Попкович (1984), оканчивает аспирантуру А.И. Стуков. Результаты многолетних научных исследований обобщены в докторские диссертации В.В. Капранова (1983), С.Г. Головнева (1983).
В 1985 году на должность заведующего кафедрой избран Головнев Станислав Георгиевич, первым из выпускников ставший доктором технических наук и профессором. Основное направление исследований – интенсификация бетонных работ в зимних условиях. Являясь инициатором данного направления, Станислав Георгиевич становится консультантом и руководителем ряда кандидатских диссертаций. Им организован научный коллектив.
В 1990-2000-е годы защищены кандидатские диссертации Д.П. Зябликовым (1998), М.В. Молодцовым (1999), Г.А. Пикусом (2000), А.А. Мельником (2002), Е.М. Горбаненко (2003), С.В. Никоноровым (2004).
Была обновлена материальная база кафедры. Благодаря активным действиям заведующего лабораторией А.И. Метлы кафедра была оснащена персональными компьютерами и лабораторным оборудованием. Были созданы библиотека и методический кабинет кафедры, подготовлена учебно-методическая литература благодаря стараниям Е.И. Гришиной и А.Р. Лебедь.
Благодаря статусу университета (научно-исследовательский университет) для кафедры было приобретено оборудование, в том числе стенды для демонстрации новейших технологических процессов, приборы для определения механических свойств бетонов, замораживаемых и выдерживаемых при отрицательных температурах.
Кафедра была признана саморегулируемой организацией «Союз строительных компаний Урала и Сибири» лучшей среди учебных заведений, осуществляющих повышение квалификации строителей. За период с 2005 года на кафедре повысили квалификацию более 5000 инженеров, осуществили профессиональную переподготовку более 100 человек.
В 2014 году заведующим кафедрой становится доцент, кандидат технических наук Григорий Александрович Пикус. Кафедра постоянно стремится соответствовать современным требованиям к учебному подразделению. По итогам 2017 года кафедра заняла первое место среди кафедр архитектурно-строительного института по объемам НИОКР и поднялась на восьмое место в ЮУрГУ среди 122 подразделений по публикационной активности. При этом ряд публикаций выходит в высокорейтинговых журналах.
С 2021 года кафедрой руководит доцент, кандидат технических наук Александр Валерьевич Киянец. Основными научными направлениями кафедры остаются: технология интенсификации бетонных работ, в том числе в зимнее время, работа строительных конструкций при нестационарных воздействиях, управление качеством строительства, обеспечение монтажной устойчивости строительных конструкций, энергоэффективность зданий.