Одним из наиболее ранних и интересных хозяйственных сооружений Соловецкого монастыря является Мельница, расположенная в Южном дворике центрального монастырского ансамбля. Она была возведена, предположительно, в 1601 году, после того как сгорела ее деревянная предшественница, построенная еще при игумене Филиппе (Колычеве).
Принято считать, что первая мельница появилась в Соловецком монастыре в конце XV – начале XVI веков. Находилась она в трех верстах к северу от обители на канале, ведущем из Мельничного озера в море. С приходом в монастырь игумена Филиппа мельничное производство было решено перенести на территорию обители, что повлекло за собой существенные инженерно-технические преобразования. Для того, чтобы обеспечить работу мельничных механизмов из Святого озера в Белое море был прорыт Мельничный канал. Однако напора воды не хватало. Чтобы решить эту проблему и обеспечить постоянное пополнение озера водой, по указу игумена и на его личные средства ряд озер Большого Соловецкого острова были соединены каналами в единую Святозерскую озерно-канальную систему. Мельница заработала, а на Соловках появилось гидротехническое сооружение, аналогов которого трудно найти не только в России, но и в мире.
Сегодня мельница представляет собой двухъярусное прямоугольное в плане здание, крытое двухскатной кровлей. К его северному фасаду в начале ХХ века была пристроена «портомойня». С юго-восточной стороны к мельнице примыкает галерея, построенная в XVII веке и соединившая мельницу с Сушилом, где монахи сушили зерно.
Особую выразительность зданию мельницы придает его удивительно разнообразное внешнее оформление. В этом кроется своеобразная загадка: среди аскетичных каменных храмов, сдержанно украшенных жилых построек, мельница – проявление воли, которую мастера дали своему воображению. В отделке фасадов мельницы использовано более десяти видов декоративного тесаного кирпича. Вытесанные вручную полукруги, ромбы, бусины, валики, рамки, различные тяги, четырехступенчатый городок, подкрашиваемые красной краской – создавали неповторимый образ этой замечательной постройки.
Соловецкая мельница являлась передовым технологическим устройством. Еще при игумене Филиппе были придуманы механизмы, позволяющие без участия людей засыпать рожь в Сушило, подавать его на мельницу и механически веять муку и отруби. Мельничное производство никогда не было исключительно мукомольным. Здесь были также установлены и другие механизмы, приводимые в действие энергией падающей воды – толчеи для коры и мела. В 1828 году к прежнему набору машин добавились крупорушка, точильное колесо, сукновалка и помпа для нагнетания воды в баню. Таким образом с первой половины XIX века мельница представляла собой целый производственный комплекс.
Интерьер мельницы и его наполнение менялись с развитием механизмов и их совершенствованием, что нашло отражение в архитектуре здания. В 1908 г. вместо водяных колес в мельнице была установлена водяная турбина американской системы «Симпсон». С ее установкой перестраивается и канал, конструкция которого неоднократно менялась и на протяжении XIX века.
После закрытия Соловецкого монастыря мельница продолжала действовать и в годы СЛОНа. Впоследствии она использовалась как складское помещение. После разбора завалов и проведения противоаварийных работ мельница была приспособлена под экспозиционные помещения Соловецкого музея-заповедника. В настоящее время в здании мельницы проводятся реставрационные работы.