De polder is in 1627 gevormd door samenvoeging van twee polders, de Dammis Floriszpolder, die uitwaterde op de Does, en de Claes Rijnenburgenpolder, die uitwaterde op de Bruine watering. De aldus ontstane nieuwe polder werd bemalen door een molen op het land van Jacob Leendertsz., die het water uitsloeg op de Does.

In 1828 is vermoedelijk het gehele bovenhuis vernieuwd. In diezelfde tijd, van 1832 tot in ieder geval 1842, was Teunis Klein hier molenaar.
De molen bemaalde tot 1953 uitsluitend op windkracht de Doespolder (ca. 90 ha; opvoerhoogte 1,50 m.) en werd toen buiten bedrijf gesteld.

In 1963 werd de Rijnlandse Molenstichting eigenaar; in 1965 volgde een maalvaardige restauratie. Hierbij werden twee nieuwe houten roeden gestoken. In 1978 brak één van die roeden bij een storm. Na enige jaren stil te hebben gestaan, werd de molen hersteld, nu met gelaste stalen roeden.

De molen bleef in principe maalvaardig maar het scheprad kwam in de loop der jaren als gevolg van peilverlagingen nagenoeg droog te staan. 
Voor dit probleem is na 2000 een interessante en intelligente oplossing gevonden: de Doesmolen zou gezelschap krijgen van een andere wipmolen om zo een tweegang te vormen. Dit omdat betrekkelijk dichtbij Hoogmade enige molens in de verdrukking kwamen en overgeplaatst moesten worden.
Als gevolg staat sinds eind 2009 ten oosten van de Doesmolen de Kalkmolen, afkomstig uit Leiderdorp. Deze vormt op zijn nieuwe plaats met de Doesmolen een tweegang. Zo kan de Kalkmolen, die op zijn oude plaats niet meer kon functioneren, hier dienen als ondermolen en zorgen dat de Doesmolen weer voldoende water heeft om als poldermolen (in dit geval bovenmolen) werkzaam te zijn.  

In 2010, terwijl de vm. Kalkmolen ter plekke werd opgebouwd, kreeg de Doesmolen ook een forse beurt: nieuwe binnenroede plus ophekking, buitenroede opnieuw opgehekt, nieuw kleedhout op bovenhuis en riet op de ondertoren.

Het bijzonder aardige, maar in slechte staat verkerende molenaarshuisje werd intussen gesloopt en vervangen door een groter maar ook veel minder fraai exemplaar met een potsierlijk rieten dak.