Die Turmholländermühle wurde 1861 als einfache zweigeschossige Mühle errichtet. Das Mauerwerk des massiven, konischen Schaftes besteht unten aus Naturstein, dann aus Kalkstein und im oberen Bereich aus Backstein. 1922 wurde der Mühlenturm um fünf Meter aufgestockt. Er bekam ein neues Flügelkreuz mit Volljalousie und eine Haube mit Windrose, durch die sich die Mühle automatisch in den Wind drehen konnte. Die Kraftübertragung der neuen Technik übernahm eine Transmission, die die hölzerne Königswelle ablöste. Bei Windflaute wurden ein Gas- bzw. später ein Dieselmotor zugeschaltet. Ab 1969 wurde nur noch mit Elektrokraft geschrotet. Schließlich wurde die Mühlentechnik teilweise abgebaut und verkauft.
Die Schlotheimer Windmühle ist eines von über 440 Projekten, die die private Denkmalschutzstiftung dank Spenden und Mittel der GlücksSpirale, der Rentenlotterie von Lotto, allein in Thüringen fördern konnte.