El CEFOBI es un instituto de investigación básica y aplicada en el área de las ciencias biológicas. Fue creado en el año 1976 sobre la base del departamento de Bioquímica de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas de la Universidad Nacional de Rosario por convenio entre ésta, el CONICET y la Fundación Miguel Lillo. Dicho departamento fue organizado por una comisión de la Universidad de Buenos Aires presidida por el Dr. Luis F. Leloir, inicialmente en dos núcleos de docencia-investigación dirigidos por los Dres. Ruben H. Vallejos y Juan J. Cazzulo. Constituye el primer instituto de CONICET en la ciudad de Rosario.

En su primera etapa los proyectos estuvieron relacionados al estudio de la fotosíntesis y a la enzimología, y se contó con la colaboración de prestigiosos científicos del exterior. Con el transcurso del tiempo, la investigación se extendió al proceso de fijación fotosintética de CO2 y se puso en marcha un proyecto para promover fuentes de energía no convencionales, enfocado en la producción de metano a partir de la biomasa flotante del río Paraná. La investigación aplicada se intensificó en la década del ´90 con la formación de un grupo de biotecnología vegetal, que posicionó al CEFOBI como uno de los primeros laboratorios en conseguir la transformación genética de maíz, trigo y algodón.

A partir del 2005, el CEFOBI experimentó un gran aumento en su personal, lo cual permitió la apertura de nuevas líneas de investigación y se vio reflejado en un sustancial incremento en la cantidad de publicaciones y en la adquisición de nuevos equipamientos. Sus dos primeros directores fueron el Dr. Vallejos y el Dr. Carlos S. Andreo, quienes se desempeñaron en esa función hasta sus respectivas jubilaciones en 2006 y 2016. Está proyectado una mudanza del CEFOBI a un edificio actualmente en construcción en el predio del CCT Rosario, el cual alberga no sólo a los institutos de CONICET sino también a empresas y otras instituciones relacionadas al ámbito científico.