De korenmolen Rijn en Lek is oorspronkelijk gebouwd als runmolen. Eén molen ter plaatse, bekend geworden als "de Molen van Ruysdael" had namelijk als enige aldaar het maalrecht, zodat er geen andere korenmolens in Wijk bij Duurstede mochten worden gebouwd. Run is fijngemalen eikenschors dat in het proces van het leerlooien als grondstof wordt gebruikt. Maar al heel lang (onbekend is, hoe lang precies) is deze molen als korenmolen ingericht.

De stadspoort waar de molen op is gebouwd, is zelf rond 1370 gebouwd en heette de Leutertoren. Later is deze verbouwd tot kleine stadspoort, enkel geschikt voor voetgangers. Pas in 1654 (dus vrij kort voor de bouw van de molen) is de Leutertoren definitief tot stadspoort verbouwd. De Leuterpoort zelf was voorzien van twee voorpoorten, die in 1872 werden afgebroken. Op een enkele oude foto zijn zij nog te zien.

Die verbouwing uit 1872 was bepaald niet de laatste die deze stadspoort met molen onderging: in 1964 werd de gehele buitenste schil van molen en poort verwijderd en ingeboet met een hardere baksteen. Daarmee zijn uitwendig veel details verloren gegaan (al was technisch gezien goed werk geleverd). Aan de zuidoostzijde in de poort verdween het luik. Nu bevindt zich daar de gevelsteen ter herinnering van het herstel en aankoop door DHM in.
In de poort zijn op straatniveau ook veel wijzigingen aangebracht. Tenslotte verdween het trappenhuis aan de noordoostzijde. Door middel van een buitentrap kon men zo via een luik in de stelling de molen betreden.

Verhoging van de molen moet rond 1730 plaatsgevonden hebben. Toentertijd was steenfabrikant J. Pelt eigenaar. De kap is behoorlijk vertimmerd is en hoogstwaarschijnlijk oorspronkelijk kleiner geweest. Dit doet vermoeden dat de molen is vergroot en romp en kap op elkaar zijn aangepast. Zo is gebleken dat het (zeer grote) bovenwiel niet voor déze kap is gemaakt. De voeghouten zijn namelijk verder uit elkaar geplaatst om dit wiel meer ruimte te geven.
Een andere merkwaardigheid is de zeer lage positie van de donsbalk, recht boven het kaar van één van de koppels stenen. Deze constructie is van latere datum: een eerdere donsbalk was duidelijk dunner.
De balken waarin de steenspillen zijn gelagerd vormen een ‘houtje-touwtje-constructie’, die in het algemeen niet door molenmakers werd toegepast. Ook zijn in de loop der tijd vensters van ramen en deuren gewijzigd en/of toegevoegd.

Gezien het grote formaat van het bovenwiel kan aangenomen worden dat dit ooit rechtstreeks de runsteen aandreef. Begin 19e eeuw (vóór 1819) is men ook graan gaan malen toen de Buitenmolen, de standerdmolen op de hoek van de Steenstraat en de Veldweg, verdween.
Let wel: tussen 1814 en 1819 is voor ƒ 4000,-- vertimmerd aan de molen. In die tijd kostte een nieuwe molen ca. ƒ 5000,-- dus de conclusie is gerechtvaardigd dat de molen toen zeer grondig verbouwd moet zijn. Waarschijnlijk is toen een koningspil met spoorwiel aangebracht met daarop vier koppel stenen. Eén ervan was nog een runsteen en lag waarschijnlijk op de maalzolder (hier op stellinghoogte).
Op enkele schilderijen uit de 18e eeuw is nog een kuip met keerschijven te zien. Het is bekend dat er in het verleden flinke reparaties hebben plaatsgevonden aan de kap. Mogelijk is tussen 1814 en 1819 ook de kruivloer met kuip vervangen. Maar ook de huidige kuip is zeer oud!

De Rijn en Lek wordt thans beschouwd als voorbeeld van de overgang van het zware stenen molentype, tegenwoordig torenmolen genaamd, naar de duidelijk lichtere, voornamelijk conisch gebouwde, ronde stenen bovenkruier. Er zijn bepaalde overeenkomsten met torenmolen "De Zwaan" te Lienden en dat is vermoedelijk geen toeval: bij de bouw van díe molen was een molenmeester uit Wijk bij Duurstede betrokken! 

Het heeft er even naar uitgezien, dat de "Rijn en Lek" het tweede kwart van de 20ste eeuw niet zou halen: in 1924 stond de molen te koop en dreigde de sloop. Een plaatselijk comité verzette zich hiertegen en stelde in 1929 de jonge Vereniging De Hollandsche Molen in staat om molen en poort aan te kopen.
In 1930 werd een eerste restauratie uitgevoerd, waarbij twee nieuwe Fransen-roeden werden gestoken.

Op 7 januari 1959 brak tijdens het malen de buitenroede. De schade werd vrij snel hersteld, maar helaas niet goed. Twee Potroeden, afkomstig van De Nijverheid te Erp, werden gestoken (ook de andere Fransen werd vervangen) maar hiermee bleek de molen niet vooruit te branden! Niet alleen waren die roeden twee meter ingekort, blijkbaar had men de hekkengaten niet of niet juist bijgestoken. In 1985 was - met enig succes - hieraan al gewerkt, maar pas nadat in 1998 nieuwe gelaste roeden waren gestoken kon de molen weer echt goed malen.

Bij een schilderbeurt in 2010 werden enkele kleuren weer gewijzigd naar de situatie vóór de laatste restauratie, nl. voorkeuvelens en windborden donkergroen, de voorzomen wit en op de roeden witte boorden bij de as.

Eind tachtiger jaren werd er een elektrisch hulpgemaal geplaatst, waardoor de levering van meel aan diverse bakkers beter gegarandeerd kon worden. Later is dit ondergebracht in de molen van Cothen.
De molen heeft een dubbel luiwerk. Eén voor recht naar beneden; deze komt uit in de poort (tegenwoordig onhandig en gevaarlijk!). Het tweede diende om vanuit de naast de molen gelegen schuur te luien. Na het beëindigen van het bedrijf werd de schuur apart verkocht; na aankoop door DHM werd de oude verbinding jammer genoeg niet meer hersteld. Ook zijn de twee gaffelwielen die deze luiwerken vroeger hadden, thans niet meer aanwezig.
Eveneens is nog maar kort geleden een silo verdwenen, die in de jaren '30 was aangelegd en waarvoor toen een extra luizolder werd aangebracht.
De molenschuur heeft twee verdiepingen; een op dijkhoogte, een op straatniveau.