
Den første mølle på området blev opført allerede 1669, men i 1783 måtte den oprindelige stubmølle give plads til en mere moderne mølle efter hollandsk forbillede. Samtidig byggede man den den nuværende møllerbolig, der i dag huser cafeen Bastionen og Løven.
Da Lille Mølles sidste ejer, Johanne Flach-Bundegaard, døde i 1974, blev møllen foræret til Nationalmuseet, der i dag driver det lille museum. Det Flach-Bundegaardske hjem står som det blev indrettet i 20'erne og 30'erne, og selv om hjemmet ikke er videre tidstypisk, giver stuerne alligevel et godt billede af datidens indretningsstil.