Die Geschichte der «Wespimühle» reicht bis ins Mittelalter zurück. Damals wurde sie noch die «Mühle zum Steg an der Töss» genannt und gehörte ursprünglich zur Herrschaft Wülflingen. Die Gerichtsherren verliehen das Gebäude jeweils an einen Müllersmann und richteten dort auch eine Zollstelle ein. Im Mittelalter bis in die Frühe Neuzeit mussten nämlich Reisende für die Nutzung wichtiger Infrastrukturen, wie gepflasterte Strassen und Brücken, eine Abgabe an die jeweilige Grundherrschaft entrichten. Ohnehin waren Mühlen sehr attraktive Anlagen, da sie zu den sogenannten «Ehehaften» Betrieben gehörten, die per Gesetz gegen eine etwaige Konkurrenz geschützt waren.
Ab etwa 1530 gehörte die Mühle dem Rat von Zürich, der sie an den Müller Uli Erb verlieh. Immer wieder gab es Streitereien zwischen den Mühlenbetreibenden und der Gemeinde Wülflingen. Dabei ging es um den Unterhalt des Risswuhres und anfallende Entschädigungen für das Sägen von Holz und Stampfen von Hanf und Flachs. Nachdem die Mühle im 16. Jahrhunderte mehrere Besitzerwechsel erlebte, traten ab etwa 1650 stabilere Verhältnisse ein, als sie vom Müller Hans Bodmer (1624–1684) übernommen wurde. Die Anlage sollte über 200 Jahre lang im Besitz der Familie Bodmer bleiben, weshalb die Mühle bald auch als «Bodmermühle» bezeichnet wurde. An die «Bodmer-Ära» erinnert noch heute eine Sandsteinplatte am westlichen Ende der Gebäudegruppe. Hans Bodmer war beim Zürcher Rat wie auch in der Gemeinde Wülflingen ein angesehener Mann und besetzte wichtige politische Ämter. In seine Zeit fällt vermutlich auch eine umfassende Erneuerung der Mühle samt Zollstation und Anbei eines Kontors. Bodmers Söhne führten die Mühle noch bis in die 1780er-Jahre weiter und liessen um etwa 1780 Wohnhäuser und ein Ökonomiegebäude errichten. Gleichzeitig wurde die Wasserkraftanlage regelmässig modernisiert und ausgebaut. Zu Spitzenzeiten verfügte die Mühle über bis zu neun Antriebsräder.