Il coro della Polifonica Ambrosiana è ufficialmente fondato nel 1947 da don Giuseppe Biella, presso la Chiesa di San Bernardino alle Monache in via Lanzone a Milano.

Biella vi riversa un'esperienza già quasi ventennale. Prima ancora di completare i suoi studi presso l'Istituto Ambrosiano di Musica Sacra, Giuseppe Biella aveva già fondato un primo complesso vocale e orchestrale nel 1929, a Precotto (vicino Milano), dove era stato ordinato sacerdote; successivamente, nel 1947, costituì un nuovo gruppo corale presso il Centro Culturale San Babila a Milano, dal cui nucleo nacque la Polifonica Ambrosiana. Una documentata attività concertistica della polifonica risale di fatto agli anni 1949-50.

All'attività di interprete Biella affiancò quella di insegnante e di studioso. Nel 1955 fu nominato docente di direzione e interpretazione corale presso l'Istituto Ambrosiano di Musica Sacra, e nel 1956 diede nuova vita alla rivista «Musica Sacra» che, attiva dal 1877, nel 1942 aveva interrotto le pubblicazioni a causa della guerra. Con la direzione di Biella, la rivista pubblicò dodici annate producendo un importante incremento della conoscenza della musica sacra e antica.

Alla guida della Polifonica Ambrosiana, don Giuseppe Biella divenne un animatore instancabile della vita musicale milanese dagli anni Cinquanta agli anni Settanta, e si dedicò al recupero di musiche a lungo dimenticate con una grande attenzione all'integrità testuale e alla prassi esecutiva. «Nelle trascrizioni e negli adattamenti non abbiamo toccato neppure una nota alle composizioni originali» scrive don Biella in una nota al programma di uno dei concerti programmati dalla Polifonica nel gennaio 1952. Questo atteggiamento ‘filologico e conservativo', attesta il lavoro di don Biella e della Polifonica su una linea di avanguardia.

Testimonianze del lavoro svolto sono i programmi delle stagioni, che assumono una precisa fisionomia almeno a partire dagli anni Cinquanta. La stagione del 1952 è dedicata al Periodo d'oro musicale milanese, dunque a compositori come Franchino Gaffurio, Josquin des Prez, Marchetto Cara, Bartolomeo Tromboncino tra gli altri. Negli anni successivi prevale spesso la formula del ciclo tematico. La stagione 1955-56 è intitolata alle Antiche città musicali italiane. Il concerto dedicato alla città di Milano è organizzato in quattro parti: il canto della chiesa ambrosiana, la cappella del Duomo dalla fondazione alla morte di Franchino Gaffurio, la cappella ducale al tempo di Galeazzo Sforza e di Lodovico il Moro, i maestri di cappella e gli organisti del Cinquecento e del Seicento. Quello dedicato a Venezia si struttura in due sezioni: una dedicata alla musica delle prime stampe del Petrucci, l'altra ad Andrea e Giovanni Gabrieli, Schütz, Monteverdi, Cavalli, Vivaldi. Il concerto dedicato a Roma è ancora in quattro sezioni: Palestrina e la grande polifonia romana, Carissimi e l'oratorio, il melodramma romano, Corelli e la sua scuola violinistica. In tre parti è invece il concerto dedicato a Firenze: l'Ars Nova del Trecento, la Camerata fiorentina, il primo melodramma. Nuovamente quattro sono le tappe percorse nel concerto dedicato a Napoli, tappe che abbracciano musiche di Giovanni Tinctoris, Gesualdo da Venosa, la scuola napoletana (con Alessandro e Domenico Scarlatti, Durante e Pergolesi) e l'opera buffa del Settecento. Poi i grandi recuperi: nella stagione 1960-61 lo Jephte di Carissimi, nella stagione 1966-67 la scoperta dei Vespri dei Santi di Monteverdi, che rappresentano un vero e proprio avanzamento nella conoscenza della musica monteverdiana.

Dopo la morte di don Giuseppe Biella la guida passa al maestro Gianfranco Spinelli, organista di fama internazionale e direttore di coro, che prosegue nella linea tracciata dal predecessore, semmai allargandone il campo d'azione. La stagione del 1975 è dedicata alle Musiche rare del Barocco italiano e inglese; quella del 1976 alle musiche di Guillaume de Machaut. Nel 1978 si aprono le porte del Teatro alla Scala: la Polifonica Ambrosiana partecipa alle celebrazioni del bicentenario del principale teatro milanese. In quell'occasione, sotto la guida di Gianfranco Spinelli, il coro della Polifonica esegue l'Introduzione e Gloria per soli, coro e strumenti, l'Hymnus “Sanctorum meritis” per soprano e strumenti, il Magnificat di Antonio Vivaldi.


L'esperienza della Polifonica Ambrosiana si conclude nel 1979, con la scomparsa di Gianfranco Spinelli e il successivo scioglimento della compagine.