Marcus Fahlgren Hällström spelade framt till Piteås mål.
Sollentuna hade inte vunnit någon match inför den femte omgången.
Nu har laget det.
Piteå står kvar på en seger och två kryss men får addera den andra förlusten.
PIF inledde med fem svaga minuter. Tre gånger om spelade laget sig fast längst ner framför eget mål när Sollentuna satte hög press.
En gång kostade det. Bendik Brevik som var tillbaka efter en axelskada hade en tuff start. Han fick en passning i tidsnöd av målvakten Filip Eriksson och tappade bollen i eget straffområde. Det gav ett inspel och Ervi Gunan kunde sätta 1–0 efter bara två minuter.
– Vi var inte riktigt beredda där. Men annars tycker jag vi står för en ganska bra start och gör en helt okej match även om vi tappar mot slutet, säger Kalebo Uwimbabazi.
Han fick igen förtroende från start och visade åter att han har tagit kliv framåt i leveransen till i år.
– Jag har utvecklat mitt spel till den här säsongen och blivit tryggare i mitt spel.
Yttern spelades loss av Marcus Fahlgren Hällström, ryckte in i straffområdet och placerade in 1–1. Det var Piteås bästa anfall i matchen.
– Jag lyckas hålla bredden och får en fin boll av "Macke" sen tänker jag bara att skjuta. Det är det enda jag har i skallen och bollen satt i mål, säger målskytten.
PIF missade en hel del uppspel i fel lägen på planen vilket gav Sollentuna flera möjligheter.
Så avgjordes också allt. Marcus Fahlgren Hällström missade lite i en mottagning en bit in på offensiv planhalva. Sollentuna kontrade och Maximilian Demele sköt ett lågt skott som gick precis förbi Filip Erikssons handske och in i bortre stolpen till 2–1 i minut 82.
– Vi tappade bollen i fel lägen, det gäller inte bara vid deras segermål. Det var vid fler tillfällen som de kunde straffa oss, säger Uwimbabazi.
I slutet hade PIF inte kvalitén att skapa tryck framåt. Det kunde ha blivit en chans sedan Sollentuna målvakt tappat bollen men Marcus Fahlgren Hällström hann inte dit.
Antalet målchanser för bortalaget var lätträknade och nu har Piteå gjort minst mål av samtliga lag i serien med sina fem fullträffar.
– Vi måste skjuta mer. Vi gör det för sällan. Ta fler avslut och våga är vad det handlar om. Har vi kvalité sista tredjedelen så skapar vi hundraprocentiga målchanser och då ska vi skjuta, säger Uwimbabazi.