ב-25 במאי 1962 פתחה פולין משרד מסחרי בסנטיאגו וב-7 בינואר 1965 שדרגו שתי המדינות את היחסים הדיפלומטיים שלהן לשגרירות. ב-10 באוקטובר 1973, זמן קצר לאחר ההפיכה הצ'יליאנית, נותקו היחסים הדיפלומטיים בין צ'ילה לפולין על ידי הגנרל הצ'יליאני אוגוסטו פינושה שהיה אנטי-קומוניסט נאמן. לאחר השבת הדמוקרטיה לצ'ילה בשנת 1989, שתי המדינות כוננו מחדש את היחסים הדיפלומטיים ב-11 במרץ 1990. בשנת 1995 ביקר נשיא פולין לך ולנסה בצ'ילה כדי להשתתף בכנס שכותרתו "סולידריות ושלום במילניום החדש".