Studium Muzyki Kościelnej im. ks. Roberta Gajdy w Katowicach rozpoczęło swoją działalność po I wojnie światowej. Szkoła Muzyki Kościelnej im. św. Grzegorza, bo taką pierwotną nazwę posiadała placówka, została powołana 1 września 1924 r. przez ówczesnego administratora apostolskiego ks. Augusta Hlonda. Jej funkcjonowanie miało opierać się w głównej mierze na osiągnięciach Szkoły Muzyki Kościelnej w Ratyzbonie, a celem było kształcenie muzyków kościelnych, organistów i dyrygentów chórów kościelnych. Nauka trwała przez 4 lata, a wśród przedmiotów znalazły się: gra na organach, harmonia, organoznwastwo czy estetyka muzyki kościelnej. Wśród wymaganych umiejętności stawiano m.in. na tworzenie przygrywek do pieśni oraz prawidłowe akompaniowanie do śpiewów gregoriańskich. Profesjonalizm działalności niniejszej szkoły wsparło Ministerstwo Wyznań Religijnych i Oświecenia Publicznego, sygnując świadectwa ukończenia szkoły. Istotną rolę w kreowaniu wizerunku szkoły odgrywał jej ówczesny właściciel - ks. Teodor Salbert oraz Komisja Biskupia do Spraw Muzyki Kościelnej, w której skład wchodził m.in. ks. Robert Gajda. W takim kształcie szkoła przetrwała do 1936 roku, gdyż rok prędzej jej właściciel musiał opuścić diecezję i w ten sposób Urząd Wojewódzki Śląski – Wydział Oświecenia Publicznego odebrał koncesję kościelnemu ośrodkowi kształcenia. W takiej sytuacji podjęto starania o to, by uczniowie zamkniętej szkoły mogli kontynuować naukę w Śląskiej Szkole Muzycznej im. Józefa Elsnera w Katowicach. Rozeznano także kwestię możliwości prowadzenia zajęć w Konserwatorium Muzycznym w Katowicach, ale stawiane wysokie wymagania wraz z pominięciem aspektów religijnych uniemożliwiły ukonstytuowanie się działalności szkoły. Ostatecznie dzięki pomocy Stefana Stoińskiego – dyrektora Instytutu Muzycznego w Katowicach otworzono Oddział Organistowski, którego wykładowcami zostali dotychczasowi pracownicy szkoły kościelnej. W egzaminach uczestniczył delegat biskupi – ks. Robert Gajda.
Wraz z okupacją hitlerowską szkoła przeżywała kryzys. Z pomocą Karola Hoppego podjęto bezskuteczną próbę uruchomienia klasy organów przy niemieckim Konserwatorium Muzycznym w Katowicach. W 1942 roku uzyskano zgodę na prowadzenie dwuletniego seminarium przy Krajowej Szkole Muzycznej w Katowicach.
Po II wojnie szkoła nie odnowiła dotychczasowej działalności, ale dopiero w 1951 roku zorganizowano kurs organistowski. Możliwości były ograniczone ze względu na zniszczenia wojenne. Początkowo organizowane je w kilku miejscowościach: Rybniku, Panewnikach, Piekarach Śląskich i Bielsku. Do centralizacji doszło w styczniu 1952 roku i od tego momentu raz w tygodniu prowadzono zajęcia w Katowicach. Jak cały Kościół tak i osoby odpowiedzialne za organizację kursu przeżywały trudności ze względu na prześladowania przez władzę.
Za przełomowe dla historii szkoły należy uznać powołanie przez bpa Stanisława Adamskiego 23 grudnia 1963 roku Komisji Muzyki Sakralnej Diecezji Katowickiej. W jej skład weszli m.in.: ks. Romuald Rak, ks. Piotr Sopora, Józef Jakac, Roman Dwornik. W ślad za tą decyzją w 1964 roku powołano Diecezjalny Kurs Organistowski. W 1980 roku ks. bp Herbert Bednorz zmienił dotychczasową nazwę na Diecezjalne Studium Organistowskie, realizując w ten sposób zalecenia zawarte w Instrukcji Episkopatu Polski o Muzyce Liturgicznej z 1979 roku. Kolejna zmiana nazwy wynikała z podniesienia rangi diecezji katowickiej do archidiecezji, co spowodowało zmianę nazwy szkoły na Studium Organistowskie Archidiecezji Katowickiej.
W 2021 dotychczasowe studium, decyzją ks. abpa Wiktora Skworca przekształcono w Studium Muzyki Kościelnej im. ks. Roberta Gajdy, umożliwiając tym samym poszerzenie jego działalności o inne kierunki (oprócz organisty liturgicznego): studium podyplomowe, kurs uzupełniający dla uczniów i absolwentów szkół muzycznych II stopnia, kurs dla kantorów, kurs psałterzysty czy kurs przygotowawczy.
W II połowie XX wieku obowiązki dyrektora studium pełnili:
- ks. Piotr Sopora (1964–70)
- ks. Ernest Bijok (1970–74)
- ks. Adam Woźnik (1974–80)
- ks. dr Edward Poloczek (1980–2000)
- ks. Jan Waliczek (2000–21)
- Od 2021 roku funkcję dyrektora sprawuje dr hab. Michał Duźniak.