Le 7 mars 1593, François de Roger, seigneur de Puissalicon, autorise Pierre Bernard, Sabastian Jacques Hugues Barthélémy et Jean Carratié, tous habitants de Lenthéric, à exploiter sa terre située au même lieu, avec la possibilité d'y construire un moulin et de prendre l'eau du ruisseau de Valignières pour le faire fonctionner. Les tenanciers sont tenus de lui verser une censive annuelle d'une cartière de blé touzelle (variété de blé précoce).

Au 17e siècle, le moulin est exploité par la famille Carratié, propriétaire de toutes les habitations et du four à pain du hameau de Lenthéric. En 1696, Charles Carratié est troublé dans la possession de son bien par Antoine de Villespassans, seigneur de Cabrerolles, qui l'empêche de prendre de l'eau dans le ruisseau de Valignières. Il adresse une supplique au sénéchal de Béziers afin d'être autorisé à assigner en justice le seigneur de Cébazan, nouveau possesseur du fief, à faire cesser le trouble causé par le sieur de Villespassans.

Mentionné en 1700 dans le compoix de la commune de Cabrerolles, le moulin possède « deux mulles l’une travailhant, sa pantière et canal sur le rec de Vallignière […] ». À cette époque, une seule des deux roues est donc en mesure de fonctionner. L’eau du ruisseau de Valignières vient-elle déjà à manquer ? Un plan géométrique du terroir de Lenthéric, dressé en 1781, permet d’apprécier la configuration des aménagements avant leur transformation à la fin du XVIIIe ou au début du XIXe siècle : ils se composent d’une chaussée sur le ruisseau de Valignières (ou de Montgros, la confluence n’étant pas indiquée), d’un bief de dérivation et d’un réservoir aux lignes courbes.

Le plan cadastral dit napoléonien, daté de 1837, rend compte des nouvelles installations. Outre le dédoublement du canal d’amenée déjà évoqué, le réservoir arbore une forme plutôt rectangulaire et sa superficie a quasiment doublé. Au nord-est du moulin, sur la digue du réservoir, s’élève la tour d’un moulin à vent déjà qualifié d’« ancien ». Ces trois aménagements (doublement des prises d’eau, agrandissement du réservoir, construction d’un moulin à vent) semblent symptomatiques d’une adaptation à un changement de régime hydrologique du cours d’eau.

En 1885, Bertin Barral, habitant du hameau de Lenthéric, demande au service hydraulique l'autorisation de construire un barrage sur le ruisseau de Valignières, en aval du moulin, pour l'irrigation de plusieurs parcelles de vignes. Aimé Brunet, alors propriétaire du moulin, ne s'oppose pas au projet à condition que cette retenue n'empêche pas le libre écoulement des eaux à la sortie de la chambre de la roue, bien que son moulin ne fonctionne plus depuis vingt-sept ou vingt-huit ans.