Dějiny vodního mlýna jsou úzce spojeny s vývojem rozsáhlého krhovicko-jaroslavického vodního náhonu, který po staletí spoluutvářel vodní poměry povodí Dyje na hranici Moravy a Rakouska. Mlýn se čtyřmi funkčními vodními koly patří mezi nejvýznamnější a architektonicky nejpozoruhodnější objekty u nás.
Vodní mlýn ve Slupi najdete asi 12 kilometrů jihovýchodně od Znojma. Náhon existující od počátku 14. století sloužil jako zdroj pohonné síly pro několik mlýnů a k napájení rybníků v celém svém povodí.
Ves Slup (ve středověku zvaná Čule) se připomíná již v roce 1228 v privilegiu krále Přemysla Otakara I. Náhon vsí prochází nejpozději od poloviny 15. století a první písemnou zprávu o mlynáři ve Slupi známe z roku 1512. V 17. a 18. století byl slupský mlýn jedním z největších na Moravě. Roku 1810 se stal mlýn, doposud vlastněný majiteli jaroslavického panství, svobodným statkem drženým mlynářskými rody až do roku 1945, kdy byl jako německý majetek zkonfiskován. Národní správce vnesl po roce 1948 mlýn do JZD a v roce 1970 jej daroval československému státu.
Na přelomu 16. a 17. století byla stavba staršího mlýna radikálně přestavěna v pozdně renesančním stylu. Velkoryse pojatá stavba umožnila průběžné modernizování mlýnského technologického zařízení bez zásadních stavebních změn. Z iniciativy brněnského památkového úřadu byl slupský mlýn zařazen v roce 1953 do památkové údržby kraje. Teprve v 70. letech 20. století však vyvrcholilo úsilí o jeho záchranu, obnovu a uchování jako kulturní památky I. kategorie.
Mlýn převzalo do správy Technické muzeum v Brně. Zajistilo rozsáhlé stavební úpravy celého objektu, rekonstrukci základních prvků interiéru a vybudovalo v něm stálou expozici mlynářské techniky. V mlýnici je instalována čtveřice různých mlecích celků dokumentujících vývoj mlynářské technologie od středověku (české či obyčejné složení) po 20. léta 20. století (válcový mlýn). Instalované stroje jsou návštěvníkům předváděny v ukázkovém provozu. Objekt mlýna je v současnosti zapsán na seznamu Národních kulturních památek České republiky. Památka získala první místo v národní soutěži Gloria Musealis.
Každoročně v měsíci září se před památkou za spolupořadatelské účasti Technického muzea v Brně koná setkání tradičního lidového řemesla a folklorních souborů pod názvem "Slavnosti chleba".