Улица возникла в середине XX века. Современное название — в честь композитора К. Г. Стеценко — с 1957 года. В 1977 году к улице Стеценко присоединена часть Гостомельского шоссе (между нынешними улицами Туполева и Городской), после чего она приобрела современные размеры.
Улица начала застраиваться в 1960-х годах, преимущественно панельными пятиэтажками серии 1-480-15к и кирпичными пятиэтажками серии 1-511 («хрущёвки»). На отрезке между улицами Газопроводной и Городской улица Стеценко пролегает по территории садово-дачных участков «Берковец».