In 1517 is hier al sprake van de Rijnenburgermolen(polder). De huidige molen werd gebouwd ter vervanging van een verbrande wipmolen, mogelijk die molen uit 1517.
In 1744 werd het gebied van het naastgelegen Smakkerspoldertje bij dat van de Rijnenburgerpolder gevoegd.

Daarna ging het ruim 200 jaar goed: tot 1965 werd de Rijnenburgerpolder uitsluitend op windkracht bemalen, daarna nam een gemaal dat over en kwam de molen buiten bedrijf.
Stilstand betekende hier duidelijk achteruitgang: de stilstaande molen raakte door de toenemende uitbreiding van Hazerswoude-Rijndijk aan één kant steeds meer ingesloten en ook de lange voorboezem naar de Oude Rijn werd deels hiervoor gedempt. Tenslotte stond de molen met (inmiddels kale) roeden te wachten op grondig herstel. 

In 1980/81 volgde dan die restauratie, waarbij de molen onder meer werd rechtgezet. Ook de kleine, maar authentieke woning werd hierin betrokken (zie 'Versieringen').
Van de lange voorboezem naar de Oude Rijn was dus maar een kort stuk overgebleven: dat heeft men voorzien van een soort trap, waarlangs het opgemalen water weer terugstroomt. Op deze manier deze functioneert de molen als verversings- c.q. doorstroommolen voor de wijk Rijnenburg. 

In 2007 werd de molen stilgezet; bij de grote restauratie van 1981/82 waren de voeghouten niet vervangen maar hersteld met kunsthars. Dit bleek op de langere termijn onvoldoende sterk: de windpeluw verzakte, waardoor de vulstukken vastliepen op de lange spruit. Ook bleken de Potroeden niet best meer en moesten worden vervangen. In 1981 waren zij nog gerepareerd, maar tenslotte ging het niet meer.
In 2008 werden zij kaalgezet en in april 2009 stak men nieuwe gelaste roeden. Ook heeft men de voeghouten opnieuw verstevigd zodat bovenas en -wiel weer voldoende ruimte hadden en er weer kon worden gedraaid. 

Op 16 december 2013 ging het juridisch eigendom van de molen over van de gemeente Rijnwoude (die per 1 januari 2014 zou worden opgeheven) naar de Stichting Rijnenburgermolen. Na het uitvoeren van enkele onderhoudswerkzaamheden is de molen medio 2014 ook aan die stichting overgedragen.

Wat in deze molen sterk opvalt is de grove maatvoering van de wielen en de steek, zowel onder als boven.
Nog een interessant detail: volgens het archief van de polder Nieuwland en Leerbroek is voor één van de molens van die polder in 1877 een bovenas, fabrikaat De Prins van Oranje, nr. 1093, geleverd. Als dat juist is, is de bovenas van de Rijnenburger dus een sloopas en moet deze in of kort na 1882 zijn gestoken.

Deze molen heeft in het verleden ook als seinmolen voor Rijnland bezuiden de Rijn gefunctioneerd. Bijzonder is dat tot de dag van vandaag, al is het seinsysteem inmiddels ruim 50 jaar geleden afgeschaft, hier twee originele seinvlaggen bewaard bleven.

Molenaars op deze molen: 
Hendrik Metselaar (1-5-1876 - 1-7-1922)
A. van Elswijk (1-7-1922 - 6-6-1950 (overleden))
Abraham 'Bram' van Elswijk (1-7-1950 - 1965).