Le moulin à vent de Grondines est bâti en 1674 par le meunier Pierre Mercereau, alors que la seigneurie de Grondines, aussi connue sous le nom de seigneurie des Pauvres de l’Hôtel-Dieu, appartient aux Augustines de l’Hôtel-Dieu de Québec. Le moulin se présente comme une tour cylindrique de trois étages en maçonnerie de pierre, recouverte d’un crépi blanchi et coiffée d’une toiture conique couverte de bardeaux de bois.
Bien que privé de ses mécanismes d’origine, le moulin de Grondines témoigne d’une technologie préindustrielle utilisée au cours du Régime français et au début du Régime anglais, où la force motrice du vent sert à actionner les ailes, qui transmettent le mouvement de rotation aux mécanismes actionnant la meule permettant de produire la farine. Le moulin à vent de Grondines, à l’instar de plusieurs autres érigés entre le XVIIe et le XIXe siècle dans la vallée du Saint-Laurent, est implanté aux abords du fleuve Saint-Laurent, dans une région au relief plat, afin de tirer profit des vents dominants.
S’il témoigne de la vie du début de la colonie, ce moulin témoigne aussi des changements d’usage subis par plusieurs des moulins à vent situés le long du fleuve Saint-Laurent qui entraînent parfois leur transformation complète. Dans le cas du moulin à vent de Grondines, l’ajout de lambris à l’intérieur et la disparition des mécanismes découlent de ce changement de vocation. De 1912 à 1972, il sert en effet de phare pour la navigation sur le fleuve Saint-Laurent. Toutefois, à travers cette conversion, le moulin à vent de Grondines demeure un repère visuel et un élément important du paysage de cette partie du corridor fluvial. Cette vocation perdure jusqu’en 1972, moment où le gouvernement cède le moulin à la municipalité de Grondines, qui le restaure en 1980, à l’occasion de son tricentenaire. Le moulin à vent de Grondines est classé bien culturel en 1984.
Enfin, rappelons aussi que le moulin de Grondines témoigne du premier site d’implantation du noyau villageois. Les ruines de la première église et d’un premier presbytère subsistent en effet à proximité de ce dernier. Un sentier pédestre traversant la « terre de la fabrique » relie désormais cet ancien noyau villageois à l’église et au presbytère érigés au XIXe siècle, plus au nord, afin d’éviter les inondations printanières.