Die Schillermühle wurde im Jahr 1596 erstmals erwähnt und war eine von drei Mühlen, die den Herren von Bartensleben gehörten. Ab 1755 wurde Graf Friedrich Gebhard Werner von der Schulenburg als Besitzer der Schillermühle genannt.
Bei der Schillermühle handelte es sich um eine Wassermühle, mit der zunächst Getreide gemahlen wurde. 1630 wurde die Schillermühle durch Verpachtung an den Müller Hans Joachim Müller erneut aktenkundig. Aus dieser Akte geht hervor, dass die Mühle aufgrund ihrer zwei Wasserräder für den Betrieb eines Mahl -und eines Schrotwerks, das größte Mühlenwerk im Umkreis besaß. Bei den übrigen beiden Mühlen handelte es sich um Windmühlen. Eine dieser Windmühlen befand sich „Am Krähenhoop“ und war bis 1910 in Betrieb. Die andere Windmühle am „Butterberg“ wurde lediglich bis 1862 betrieben. Alle drei Mühlen befanden sich im heutigen Wolfsburger Stadtgebiet.
1689 wurden die Schillermühle und der Schillerteich erstmals in der Karte „Grundriss des Adelichen Hausses Wolfesburgk“ verzeichnet. Der Standort der Schillermühle wurde als „Am Schiltdeich“ bezeichnet. Dieser „Schiltdeich“ meint einen aufgeschütteten Wall, der Wasser, in diesem Fall das Wasser des Hasselbachs, zu einem Teich aufstaut. Das auf diese Weise aufgestaute Wasser zum „Schildteich“ eignete sich sehr gut für die Fischzucht. Der „Schildteich“ war für den Betrieb der Wassermühle erforderlich, es musste durch Stauen des Hasselbachs immer ausreichend Wasser für den Betrieb der Mühle vorhanden sein.
Für den Bau von Mühlen holten sich adelige Grundherren nicht immer die Erlaubnis ihres jeweiligen Herrschers ein. Immer wieder, wie etwa 1602, forderte Herzog Ernst von Braunschweig-Lüneburg, die Mühlen der Herren von Bartensleben abreißen zu lassen. Wer eine Mühle besaß oder betrieb, generierte Einnahmen und konnte Einfluss ausüben, beispielsweise auf die Gutsbesitzer oder Bauern und auf diese Weise ein zusätzliches Abhängigkeitsverhältnis herstellen. Dies war den Fürsten nur allzu bewusst. Eine Mühle unter guten Voraussetzungen zu besitzen, die zusätzlich durch einen kompetenten Müller betrieben wurde, war zudem eine Möglichkeit, Steuern zu erheben und Einnahmen durch das Mahlen des Getreides zu erhalten, worauf Herrscher wie Herzog Ernst von Braunschweig-Lüneburg nicht bereit waren, zu verzichten. So kam es unter anderem zu Androhungen von Strafen und erhöhten Strafzahlungen bis hin zum Abriss der Mühle bei Zuwiderhandlungen.
Mühlen waren für die Bauern und Gutsbesitzer unverzichtbar. Geerntetes Getreide wurde entsprechend des jeweiligen Bedarfs geschrotet oder zu Mehl gemahlen. Die Erträge, die über den eigenen Verbrauch hinausgingen, wurden verkauft.
Aus einem Bericht an Graf Friedrich von der Schulenburg, der auf das Jahr 1858 datiert, geht hervor, dass der schlechte Zustand der Mühle eine Verpachtung in dieser Zeit nicht zuließe. Dieser Makel scheint in den Jahren danach aber wieder behoben worden zu sein. 1863 erhielt die Schillermühle eine Konzession als Sägemühle. Um die Leistung aufrecht zu erhalten, wurde eine Dampfmaschine eingebaut, da die Wasserkraft besonders im Sommer zu gering war. Bedauerlicherweise explodierte die Dampfmaschine wegen Überlastung. Von 1866 bis 1871 verlief der Betrieb der Mahlmühle reibungslos und rentabel. In den folgenden Jahren wurden die Sägemühle und die Mahlmühle immer wieder umgebaut und maschinell verbessert: 1899 wurde die Sägemühle während eines Gewitters so stark beschädigt, dass eine neue Zentrifugalmaschine eingesetzt werden musste. 1901/02 erhielt die Sägemühle schließlich eine neue Dampfmaschine. Ebenfalls kamen ein neues Kessel- sowie ein Maschinenhaus hinzu.
1913 konnte die Belegschaft noch das 50-jährige Bestehen des Sägebetriebes im „Brandenburger Adler“ in Hesslingen feiern. Während des Ersten Weltkriegs (1914-1918) wurde etwa die Hälfte der Mitarbeiter eingezogen. Der Betrieb konnte trotzdem aufrechterhalten werden.
1930 betrug die Kapazität der Sägemühle 3000 Festmeter im Jahr.
Im Jahr 1935 stieg die Zahl der Beschäftigten auf 50 an. Eine große Veränderung ereignete sich 1938/39 als das Wasserrad wegen Wassermangels abgebaut wurde.
Auch in der Nachkriegszeit verlor die Schillermühle nicht an Bedeutung. 1950 wurde eine neue Sägehalle gebaut, während die Jahreskapazität in dieser Zeit auf 10.000-12.000 Festmeter anstieg. Bis 1966 gehörten eine Sägemühle, eine Mahlmühle, Mühlengebäude, ein Maschinenhaus, zwei Lagerschuppen, Büro-und Aufenthaltsgebäude sowie 13 neue und drei alte Werkswohnungen zum Komplex der Schillermühle. Sowohl die Säge- als auch die Mahlmühle wurden zu diesem Zeitpunkt ausschließlich mit Dampfkraft betrieben. In beide Mühlen arbeiten zu dieser Zeit rund 40 Arbeiter.
In der Sägemühle wurden 90% Holz aus der Forst des Grafen von der Schulenburg verarbeitet. In der Mahlmühle 30% Getreide aus den landwirtschaftlichen Betrieben des Grafen, der Rest wurde hinzugekauft und an die umliegenden Bäckereien mit dem Namen „Allergold“ verkauft.
Im Jahr 1968 musste zunächst die Mahlmühle den Betrieb einstellen. Anfang der 1970er wurde die Schillermühle schließlich komplett stillgelegt und abgerissen.