Historia Ulica została wytyczona na przełomie lat 60. i 70. XX wieku, w związku z budową założenia architektoniczno-urbanistycznego Mistrzejowic. W 1976 roku w ciągu ulicy oddano torowisko tramwajowe do pętli „Os. Piastów”, będące odnogą oddanej dwa lata wcześniej trasy tramwajowej przedłużonej z pętli „Bieńczyce” do pętli „Mistrzejowice”. W roku 2002 nastąpiła przebudowa torowiska tramwajowego, biegnącego w ciągu ulicy. W 2018 roku przebudowano chodniki w ciągu ulicy od Ronda Piastowskiego do pętli tramwajowo-autobusowej „Os. Piastów”, a także infrastrukturę niektórych przystanków autobusowych i tramwajowych oraz dokonano realizacji brakującej tu wcześniej infrastruktury rowerowej w postaci dwukierunkowych dróg rowerowych po obydwu stronach ulicy oraz przejazdów dla rowerzystów.
Infrastruktura Ulica Piasta Kołodzieja w większości jest drogą dwupasmową z torowiskiem tramwajowym, biegnącym wzdłuż ulicy od początku przy Rondzie Piastowskim do pętli „Os. Piastów”, znajdującej się nieopodal skrzyżowania ulicy Piasta Kołodzieja z ulicą Ognistych Wici. Na ulicy znajdują się trzy zespoły przystanków tramwajowo-autobusowych MPK Kraków – „Kleeberga” (przy skrzyżowaniu z ulicami Kleeberga i Kruszwicką), „Piasta Kołodzieja” (przy skrzyżowaniu z ulicami Bitwy nad Bzurą i Popielidów) i „Os.