Fenylketonuri ble oppdaget av den norske legen Ivar Asbjørn Følling i 1934, da han la merke til at hyperfenylalaninemi (HPA) (økt innhold av fenylalanin i blodet) kunne ha sammenheng med mental retardasjon. I Norge er denne tilstanden kjent som «Føllings sykdom», oppkalt etter han som oppdaget den. Følling var en av de første legene som brukte detaljerte kjemiske analyser i studiet av tilstanden. De nøyaktige analysene hans av urinen til to mentalt tilbakestående søsken, fikk han til å be flere leger nær Oslo om å undersøke urinen til andre tilbakestående pasienter. Dette førte til oppdagelsen av det samme stoffet han hadde funnet i urinprøvene til det nevnte søskenparet, hos ytterligere åtte pasienter. Stoffet som var oppdaget, måtte analyseres på en mer basal og primitiv måte enn ved de kjemiske analysene som er tilgjengelige i dag. Ut fra undersøkelsene sine kom han fram til at reaksjonene førte til danning av benzaldehyd og benzosyre. Han konkluderte ut fra dette at stoffet måtte inneholde en benzenring. Videre undersøkinger viste at smeltepunktet for dette stoffet var det samme som for fenylpyruvat, og dette tydet på at det var dette stoffet urinen inneholdt. Den metodiske og systematiske granskingen til Følling inspirerte mange til å gjøre liknende undersøkelser av andre tilstander.