O Programa foi criado em 2019 como resultado da fusão do Programa de Ciências Morfofuncionais e do Programa de Biologia Celular e Tecidual, ambos com início em 1972. O Programa conta com 37 orientadores, sendo a maioria formada por membros do Departamento de Anatomia e do Departamento de Biologia Celular e do Desenvolvimento do ICB, com financiamentos regulares de agências de fomento nacionais e internacionais.

O Programa de Biologia de Sistemas tem como objetivo a formação de Mestres e Doutores qualificados para exercerem atividades de pesquisa e de ensino, com capacidade para transitar pelos diferentes ramos das Ciências Biomédicas. O Programa oferece uma grade curricular flexível, permitindo aos alunos o contato com disciplinas de outros programas de excelência dentro e fora da Universidade de São Paulo. As pesquisas científicas estão organizadas dentro das seguintes linhas: Biologia da Reprodução, Biologia do Desenvolvimento, Biologia Molecular da Célula, Câncer, Degeneração e Regeneração, Fisiopatologia da Dor, Sinalização Celular, Fisiopatologia Cardiovascular, Neurociências e Comportamento e Plasticidade Muscular. Entretanto, os estudos em sua maioria são multidisciplinares e os pesquisadores atuam em mais de uma linha de pesquisa, colaborando com demais colegas da área básica ou da área clínica no Brasil e no exterior. A média anual de estudantes no Programa é de aproximadamente 100, entre Mestrandos e Doutorandos, de todas as regiões do Brasil, bem como vindos de outros países da América do Sul, Europa e Ásia. Os estudantes recebem bolsas de estudos de diferentes agências de fomento brasileiras (FAPESP, CAPES e CNPq) e, conforme dados do Programa, são inseridos com sucesso como profissionais da área acadêmica e de outras áreas para atuar nas diferentes regiões do país.