Die erste Erwähnung der Mittelmühle geht zurück auf das Jahr 1335, damals wurde sie im Burgfriedensvertrag erwähnt. Errichtet wurde sie auf Veranlassung der Edelherren von Büren. Der noch heute stehende Teil des Mühlengebäudes wurde 1532 errichtet. Sie befand sich gerade außerhalb der Bürener Stadtbefestigung, an der sogenannten „Mühlenpforte“. Im Jahre 1662 ging sie durch Erbrechte in den Besitz der Jesuiten über. Nach der Auflösung des Jesuitenordens ging sie circa 1830 in den Besitz des Haus-Bürenscher Fonds über. Die Mühle wurde von einem dreigängigen Wasserrad angetrieben, welches später durch eine Francis Turbine ersetzt wurde. Bis Anfang des 20.Jahrhunderts als Getreidemühle genutzt, wurde dort von 1928 bis in das Jahr 1966 Kalkspat und andere Gesteinsarten zu Farbzusätzen zermahlen. Nach dem Tod des letzten Müllers verfiel die Mühle.

Im Jahr 2006 wurde sie von der Stadt Büren gekauft und im Jahr 2007 mit der Restaurierung der Mühle begonnen.2009 erfolgte die Fertigstellung und die Mühle kann seit dem nach Absprache besichtigt werden.

Seit dem Jahr 1754 befindet sich am gegenüberliegenden Ufer des Mühlbachs die Bohrmühle, in der die Holzleitungen für die städtische Wasserleitung, die Wasser von den städtischen Quellen im Mertenstal zum Kump am Marktplatz und weitere in der Stadt verteilte Kumpen führte, gebohrt und gefertigt wurden. Diese Mühle wurde von ihrem ursprünglichen Standort im Aftetal dorthin verlegt. Auch diese wurde Restauriert und kann besichtigt werden.