23 listopada 2015 został powołany przez premier Beatę Szydło na podsekretarza stanu w Ministerstwie Sprawiedliwości. W styczniu 2017, odpowiadając na interpelację poselską w sprawie wprowadzenia zakazu symboli krzyża celtyckiego oraz hasła „White Pride”, argumentował, że hasła te są niejednoznaczne i że mogą być też wyrazem „symboliki religijnej” lub nazwą „ruchu społecznego sprzeciwiającego się biologicznemu mieszaniu ras ludzkich”.

Do chwili powołania na stanowisko podsekretarza stanu członek zarządu Stowarzyszenia Sędziów Polskich „Iustitia”, odpowiedzialny m.in. za kierowanie zespołem ds. ustroju sądów. W lipcu 2017 zarząd stowarzyszenia wniósł o wykluczenie Łukasza Piebiaka ze stowarzyszenia, uzasadniając swoją decyzję jego działaniami i wypowiedziami wspierającymi uchwalenie ustawy z dnia 12 lipca 2017 roku o zmianie ustawy – Prawo o ustroju sądów powszechnych, jako sprzecznych z podstawowymi celami „Iustitii”, którymi są umacnianie niezależności sądów i niezawisłości sędziów. We wrześniu 2017 warszawski oddział „Iustitii” usunął go ze stowarzyszenia.

W 2018 stał na czele delegacji polskiego rządu, omawiającej w Brukseli tekst Konkluzji Rady Unii Europejskiej ws.