Wallendorf bekam seinen Namen vermutlich von seiner Kirche St. Nicolai, die eine Wallfahrtskirche war, deren Marienbild wundertätige Wirkung zugesprochen wurde, die 1449 wegen Baufälligkeit geschlossen wurde, womit auch der Ort Wallendorf selbst einging. Der Ort selbst wurde bereits 1446 zerstört durch Brandstiftung im Zuge des Sächsischen Bruderkrieges von 1446 bis 1451. Die Dorfältesten brachten die Urkunden, die die Fluren und Äcker ebenfalls beurkundeten, nach Niedergrunstedt. Die Gemeinde Niedergrunstedt lag lange im Streit mit dem Rat der Stadt Weimar um die Wüstungsflur Wallendorf. Der Rat der Stadt Weimar kaufte 1578 die Wallendorfer Mühle, die noch stand. Diese wiederum existierte bereits vor 1378, da sie im „Roten Buch von Weimar“ als „die mul an der Lutten gelegin czu Waldendorf“ erwähnt ist. Die vormalige Wassermühle brannte am 19. August 1890 nieder. Einer Zeichnung zufolge war es ein Fachwerkbau. Die heutige Wallendorfer Mühle ist indes 1890 errichtet worden als Fachwerkbau mit Ziegelstein mit Wirtschaftsgebäuden wie Scheune, Ställe, Backhaus, Wohnhaus mit Gaststätte. Die Wasserkraft des Lottenbaches reichte für den Betrieb nicht mehr aus, sodass das Mahlwerk der Mühle mit Dampfkraft angetrieben wurde. Das wurde später auf elektrischen Betrieb umgestellt. Sie stellte erst Anfang der 1960er Jahre ihren Betrieb ein. Von der Mühle und deren Wirtschaftsgebäuden ist indes nur der Bereich der Gaststätte erhalten geblieben. Dieses wird heute als Wohn- und Gästehaus genutzt. In Wallendorf hatte es einst neben der Wassermühle sogar zwei Bockwindmühlen gegeben, was auch durch eine Zeichnung von "Alt-Wallendorf" belegt ist. Auf dieser ist auch der Heimrichstisch zu sehen um dem sich eine Gruppe Männer versammelt hat.