Sự mô tả phenylalanin được thực hiện lần đầu vào năm 1879, khi Schulze và Barbieri xác định được công thức thực nghiệm của một hợp chất có trong mầm cây của hạt đậu vàng (Lupinus luteus) là C9H11NO2. Năm 1882, Erlenmeyer và Lipp lần đầu tiên tổng hợp phenylalanin từ phenylacetaldehyde, hydro cyanide, và amoniac.[8][9]

Codon của phenylalanin được phát hiện lần đầu tiên bởi J. Heinrich Matthaei và Marshall W. Nirenberg vào năm 1961. Họ đã chứng minh điều đó bằng cách dùng mARN để chèn các đoạn lặp lại của uracil vào trong gen của vi khuẩn E. coli, làm cho vi khuẩn sản xuất ra một polypeptid chỉ gồm các axit amin phenylalanin được lặp đi lặp lại.