Ответы справочной службы
В приведенном тексте знаки препинания расставлены корректно.
Здесь нет ошибки: в русском языке довольно свободный порядок слов, и части составных союзов вполне могут разделяться несколькими словами, например: Я только тогда бываю спокоен, когда она сидит у меня на коленях и я пою ей: «Ой за гаем, гаем!» (Л. Вертинская). Мы потому так подробно остановились на этой ситуации с проблемой четырех красок, что, знай о ней Витгенштейн, она привлекла бы его внимание (В. Успенский).
Оборот тогда и только тогда — специфическая формулировка, которая используется чаще всего в математике, логике и философии и часто выносится в начало предложения.
Да, запятую надо поставить: Пою, пока пеку.
Возможна постановка тире.
"Пою тебя" - уместно в значении "воспеваю", "восхваляю".