การขยายการศึกษาสาขาวิชาดนตรี ก่อนที่จะมาเป็นวิทยาลัยดุริยางคศิลป์นั้น ได้มีบุคลากรที่มีชื่อเสียงด้านดนตรีหลายท่าน อาทิ ศ.นพ.สุเอ็ด คชเสนี, ศ.นพ.สุพจน์ อ่างแก้ว, ศ.นพ.วราวุธ สุมาวงศ์, ศ.นพ.อดุลย์ วิริยเวชกุล และ ศ.นพ.พูนพิศ อมาตยกุล ช่วยกันสนับสนุนผลักดัน ให้ผู้บริหารมหาวิทยาลัยมหิดลได้เห็นความสำคัญของวิชาการดนตรี และมีการจัดสัมมนาวิชาการดนตรีขึ้น

เดือนมิถุนายน พ.ศ. 2530 ศ.นพ.ณัฐ ภมรประวัติ อธิการบดีในขณะนั้น ได้จัดตั้งโครงการพัฒนาวิชาการดนตรีขึ้น และได้โอนย้ายนายสุกรี เจริญสุข ซึ่งจบปริญญาเอกสาขาดนตรี ข้าราชการสังกัดวิทยาลัยครูบ้านสมเด็จเจ้าพระยา กระทรวงศึกษาธิการ มาเป็นหัวหน้าโครงการ โดยเปิดสอนวิชาดนตรีให้เป็นวิชาเลือกในระดับปริญญาตรีขึ้น ประกอบด้วยวิชาดนตรีวิจักษ์ การขับร้องประสานเสียง วิชารวมวง มโหรี วงปี่พาทย์ มีวิชาดนตรีเป็นวิชาเลือกในมหาวิทยาลัยมหิดลเป็นครั้งแรก จัดสัมมนาวิชาการดนตรี ในขณะเดียวกันก็ได้สร้างหลักสูตรมหาบัณฑิต แขนงดนตรี ขึ้นในแขนงวัฒนธรรมศึกษาด้วย

ในปีการศึกษา 2532 มหาวิทยาลัยได้เปิดรับนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา แขนงวัฒนธรรมดนตรี โดยสถาบันวิจัยภาษาและวัฒนธรรมเพื่อพัฒนาชนบท ซึ่งเป็นหลักสูตรบัณฑิตศึกษาดนตรีแรกของไทย ในปีการศึกษา 2536 มหาวิทยาลัยได้จัดตั้ง "สำนักงานส่งเสริมและพัฒนาวิชาการดนตรี” ขึ้นภายใต้บัณฑิตวิทยาลัย โดยความช่วยเหลือจากคณบดีบัณฑิตวิทยาลัยในขณะนั้น คือ รศ.นพ.มันตรี จุลสมัย เพื่อเปิดสอนแขนงวิชาดนตรีศึกษาและแขนงวิชาดนตรีวิทยา

ต่อมามหาวิทยาลัยมหิดลได้มีโครงการจัดตั้งวิทยาลัยดุริยางคศิลป์ขึ้น โดยอธิการบดีในขณะนั้นคือ ศ.นพ.ประดิษฐ์ เจริญไทยทวี วันที่ 17 พฤศจิกายน พ.ศ. 2536 ชื่อ "วิทยาลัยดุริยางคศิลป์” เป็นชื่อที่ ศ.นพ. อดุลย์ วิริยเวชกุล เป็นผู้เสนอและเป็นที่ยอมรับ หมายถึงวิทยาลัยดนตรีที่มุ่งสร้างนักดนตรีที่มีความสามารถในการเล่นดนตรี เป็นวิทยาลัยของผู้ที่มีศิลปะทางดนตรี

• วันที่ 23 ธันวาคม พ.ศ. 2538 วิทยาลัยดุริยางคศิลป์ ได้เปิดโครงการสอนดนตรีสำหรับบุคคลทั่วไปขึ้น ณ ศูนย์การค้าเสรีเซ็นเตอร์ เพื่อบริการวิชาการดนตรีสำหรับประชาชน โดยมีโครงการวิจัยพรสวรรค์ศึกษารองรับ ซึ่งมีผู้ปกครองและผู้สนใจเข้าศึกษาในโครงการจำนวนมาก สิ่งที่สำคัญที่สุดคือได้พัฒนาการศึกษาดนตรีของเด็กตั้งแต่เล็ก และสร้างบรรยากาศการเรียนดนตรีให้เกิดขึ้นในสังคมไทย

• ในปี พ.ศ. 2539 อธิการบดีในขณะนั้นคือ ศ.นพ.อรรถสิทธิ์ เวชชาชีวะ ได้พัฒนาโครงการจัดตั้งวิทยาลัยดุริยางคศิลป์ เป็นวิทยาลัยดุริยางคศิลป์ ให้มีฐานะเทียบเท่าคณะหนึ่ง ในกำกับของมหาวิทยาลัยมหิดล วิทยาลัยดุริยางคศิลป์ได้ขยายการศึกษากว้างขวางขึ้น ทั้งการศึกษาและกิจกรรมดนตรี วิทยาลัยดุริยางคศิลป์ มหาวิทยาลัยมหิดล เป็นวิทยาลัยที่เปิดสอนและวิจัยดนตรีทุกสาขา ได้จัดการสอนดนตรีสำหรับบุคคลทั่วไป หลักสูตรเตรียมอุดมดนตรี ระดับปริญญาตรี และระดับบัณฑิตศึกษา

• พ.ศ. 2549 วิทยาลัยดุริยางคศิลป์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้เปิดโครงการสอนดนตรีสำหรับบุคคลทั่วไปขึ้นที่ศูนย์การค้าสยามพารากอน เพื่อบริการวิชาการดนตรีสำหรับประชาชน โดยมี "โครงการวิจัยพรสวรรค์ศึกษา" รองรับ

• พ.ศ. 2550 ในวโรกาสที่พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตรทรงมีพระชนมพรรษา ๘๐ พรรษา วิทยาลัยดุริยางคศิลป์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้จัดสร้างสวนพฤกษาดุริยางค์ เป็นสถานที่รวบรวมต้นไม้ที่ใช้ทำเครื่องดนตรี ๖๓ ชนิด ทั้งเครื่องดนตรีไทยและเครื่องดนตรีพื้นบ้าน รวมไปถึงเครื่องดนตรีในภูมิภาคอุษาคเนย์

• พ.ศ. 2552 อาคาร D สร้างเสร็จสิ้นสมบูรณ์ใช้งานได้ พร้อมก่อตั้งสำนักพิมพ์วิทยาลัยดุริยางคศิลป์ มหาวิทยาลัยมหิดล หรือ College of Music, Mahidol University Publishing (CMMU publishing) เพื่อจัดพิมพ์หนังสือวิชาการเพลงดนตรีและวิชาความรู้ที่เกี่ยวข้องกับการดนตรี 29 พฤษภาคม พ.ศ. 2552 ได้ทำการเปิด ร้าน Music square เป็นร้านอาหารและสถานที่รับรองแขก , 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2552 เริ่มโครงการ “ศาลายาลิงก์” เพื่อรองรับการเดินทางในเส้นทางศาลายา-สถานีรถไฟฟ้า BTS วงเวียนใหญ่ ต่อมาเปลี่ยนเป็นสถานีบางหว้า และเมื่อวันที่ 22 ธันวาคม โครงการสอนดนตรีสำหรับบุคคลทั่วไป ณ ศูนย์การค้าเสรีเซ็นเตอร์ ถนนศรีนครินทร์ กรุงเทพฯ ได้ย้ายมาเปิดทำการ ณ ชั้น 4 ศูนย์การค้าซีคอนสแควร์ บนพื้นที่กว่า 1,100 ตารางเมตร

• 19 พฤษภาคม พ.ศ. 2553 ได้ทำการวางศิลาฤกษ์อาคารพิพิธภัณฑ์ดนตรีอุษาคเนย์ ซึ่งเป็นโครงการก่อสร้างพิพิธภัณฑ์ดนตรีที่มีความสมบูรณ์และใหญ่ที่สุดในภูมิภาคอุษาคเนย์

• 20 ธันวาคม พ.ศ. 2555 วางศิลาฤกษ์โครงการก่อสร้างอาคารพัฒนาวิชาชีพดนตรีสู่ความเป็นเลิศ วิทยาลัยดุริยางคศิลป์ มหาวิทยาลัยมหิดล เพื่อเป็นโรงเรียนเตรียมอุดมดนตรี (ประจำ) หลักสูตรนานาชาติ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6 [1]