Кафедра сільськогосподарських машин та системотехніки ім. акад. П.М. Василенка започаткувала свою діяльність з 1898 року, з моменту організації Київського політехнічного інституту, на базі його сільськогосподарського відділення. З 1999 р. кафедру названо іменем академіка П. М. Василенка. Першим завідувачем кафедри був професор К.Г.Шіндлер (1898-1911 рр.). Наступними завідувачами кафедри були: професори Л.П.Крамаренко (1911-1924 рр.), П.Ф.Вовк (1924-1928 рр.), академік АН УРСР, професор А.О.Василенко (1928-1930 рр.), академік ВАСГНІЛ, професор О.М.Карпенко (1930-1935 рр.), академік ВАСГНІЛ і УААН, член-кореспондент АН УРСР, професор П.М. Василенко (1935-1941 рр., 1944-1948 рр., 1953-1962 рр.), доценти: П.І.Кондратюк (1948-1953 рр.), В.С.Гапоненко (1962-1969 рр., 1971-1976 рр.), С.П.Бублик (1969-1971 рр.), П.С.Короткевич (1976-1988 рр.), заслужений працівник народної освіти УРСР, член-кореспондент УААН, професор Д.Г.Войтюк (1988-2005 рр.), відмінник освіти України, доктор технічних наук, професор Л.В. Аніскевич (2005 - 2011), доктор технічних наук, професор Мироненко Валентин Григорович (2011 – 2012), кандидат технічних наук, доцент Онищенко Володимир Борисович (2012 – 2013), доктор сільськогосподарських наук, професор Теслюк Віктор Васильович (2013 - 2016). З червня 2016 року кафедру очолює кандидат технічних наук, доцент Гуменюк Юрій Олегович.

   Основними напрямами НДР співробітників кафедри є:

• моделювання адаптивних технологічних процесів місцевизначеного землеробства;
• розробка новітніх інформаційно-технічних систем підтримки виробництва продукції рослинництва;
• розробка новітніх механізованих технологій та сільськогосподарських машин, адаптованих до системи точного землеробства;
• розробка мобільних самохідних енергетичних засобів з технологічними модулями для виконання польових робіт;
• застосування енергозберігаючих нанотехнологій для інтенсифікації росту сільськогосподарських культур з використанням випромінювання електромагнітних хвиль КВЧ - діапазону»

   Співробітниками кафедри опубліковано понад 1800 наукових праць, в т.ч. 47 монографій, 98 підручник і навчальних посібників; отримано понад 300 авторських свідоцтв і патентів на винаходи; підготовлено 15 докторів і 84 кандидати наук.