Dépendant du domaine de Longny, un moulin seigneurial est attesté dès le 17e siècle, alimenté par les eaux de l’étang, qui baignent également les douves du château. Il apparaît sur le plan des bâtiments et jardins du château de Longny de la fin du 17e ou du début du 18e siècle. En 1718, des réparations urgentes sont nécessaires comme l’indique une visite du bailli suite à la prise de possession de la baronnie par Pierre Gagnat. En 1809, le moulin produit quotidiennement neuf quintaux de farine de blé, méteil et orge. Un second moulin à foulon, plus petit et récent, est également attesté dès le 18e siècle, à une cinquantaine de mètres à l'est.

Sur le plan cadastral de 1831, le premier moulin comprend au moins trois corps de bâtiment organisés de manière perpendiculaire. Les deux roues hydrauliques verticales sont bien visibles sur le plan, actionnant les mécanismes de l'atelier de fabrication organisé en équerre par rapport à la rue de Chartres. Une mention des matrices cadastrales indique sa reconstruction en 1845 pour le comte de Gontaut-Biron, propriétaire du domaine. L'atelier de fabrication est alors reconstruit parallèlement à la chaussée, le logis patronal n’étant pas concerné, semble-t-il, par cette campagne. Le 4 octobre 1853, les deux moulins de Longny sont vendus à Marin Louis Filleul, propriétaire et ancien meunier à Longny, et à son épouse, Victoire Eulalie Adde, pour 53 000 francs, devant maître Bresdin, notaire à Longny. La propriété est sommairement décrite dans l'acte de vente : "le moulin à blé de Longny, composé de l’habitation de meunier, de divers bâtimens d’exploitation, du moulin avec tous ses virants, tournants et travaillants, une cour sur laquelle sont construits lesdits bâtimens, le tout formant les numéros 103, 104 et 105 de la section I du plan cadastral, contenant en superficie environ dix-sept ares". Marius Bianchi, propriétaire d'une partie de l'ancien château, acquiert le 13 juillet 1879 l'ensemble de la propriété comprenant les deux moulins, leurs dépendances et le pré dit de la Blanchisserie. L'activité de meunerie, et celle de broyage de marne qui avait remplacé le foulage de laine au petit moulin dans la seconde moitié du 19e siècle, cesse en 1890. Le marquis de Ludre, qui succède à Marius Bianchi à son décès en 1904, remplace vers 1907 la roue en bois du grand moulin par une turbine horizontale pour produire et alimenter en électricité le nouveau château. Les photographies et cartes postales du début du 20e siècle attestent de la présence d'un corps de bâtiment (aujourd'hui détruit) organisé de manière perpendiculaire au sud du logis. Elles montrent également la conversion en petite ferme de l'édifice, suite à l'abandon de l'activité de meunerie. Devenu une maison, l'ensemble a fait l'objet d'une restauration au tournant du 21e siècle.