In Venray was deze molen vroeger beter bekend als de molen van Gitzels, een oude molenaarsfamilie die bijna anderhalve eeuw in het bezit van de molen is geweest. Deze kwam in de eerste helft en in het midden van de vorige eeuw voor als pachters van de Bossche molen en de windmolen in de buurtschap Aan de Leunsche Molen. Ook bij de watermolens van Venlo kwam deze familie- naam reeds vroeg voor.
Johannes Hubertus Gitzels, die molenaar in Venray was, kocht van de wever en landbouwer Martinus Custers In de Wieën een perceel bouwland waarop hij door de molenmaker Martin Wijnhoven uit Venray in de jaren 1855-56 een windkoren- en oliemolen liet bouwen. Aanvankelijk had Gitzels zijn oog laten vallen op een terrein Op de Kemp. Het gemeentebestuur wilde daarvoor geen bouwvergunning afgeven, vanwege de concurrentie met de kerkelijke Bossche molen. Tegen de bouw op het perceel bouwland van Custers, gelegen tussen Veltum en de buurtschap Aan de Leunsche Molen, had de gemeente geen bezwaren.
Op 29 juni 1856, de feestdag van de apostelen Petrus en Paulus was de molen gereed en daarom werd St. Petrus als patroonheilige gekozen. Naast de gebruikelijke veldvruchten werd er ook mout, dit is gebrande of geëeste gerst, gemalen voor de brouwerijen, waarvan er toen vijf in Venray gevestigd waren. Bovendien had het dorp nog een branderij.

In 1908 vererfde de molen aan zoon Peter Jacob Gitzels en bleef tot 1932 in die familie. Vervolgens kwam de molen door deling en scheiding in het bezit van Jan Coenders, getrouwd met Anna Maria Gitzels, die vanaf zijn huwelijk in 1920 eveneens molenaar op de St. Petrusmolen was.

Jan Coenders verkocht de molen in 1937 aan Gerardus Hubertus 'Graad' Stoks. Deze had in 1919 de St. Annamolen gekocht. Hij gebruikte deze molen slechts een paar jaar omdat hij in 1921 de motormaalderij met een 20 PK Stockport-zuiggasmotor en de houtzagerij op het Boschveld van J. Claessens - Van Wijnhoven had overgenomen.

De St. Petrusmolen was echter omstreeks 1937 aan een flinke onderhoudsbeurt toe. Medio 1938 werd hij door de molenmakers van de firma Chr. van Bussel uit Weert grondig hersteld en voorzien van Van Bussel-stroomlijnwieken.

In de nacht van 13 op 14 november 1940 raasde er een zware storm met orkaankracht over Zuid-Nederland en in de vroege morgen werd de kap met het gevlucht en de staart van de romp gerukt. Eén van de bijkomende oorzaken van het ongeluk was een minder juiste plaats van de kap op de romp. Het was een zware slag voor Stoks, die pas twee jaar tevoren de molen had laten opknappen.
Dankzij de medewerking van molenvrienden in Venray konden Willem Adriaens en Jan Stijnen, de molenmakers van Chr. van Bussel, die ook in 1938 het herstel uitvoerden, reeds in mei 1941 met de herbouw beginnen. De nieuwe kap werd ongeveer 40 cm naar achter geplaatst, zodat het grote gewicht beter over het kruiwerk en de romp werd verdeeld. Tevens werd de kap aan de achterzijde lager gebouwd en kreeg een vloeiender verloop. De achterkant - het achterkeuvelens - werd bovendien achteroverhellend gemaakt, zodat de korte spruit minder kon inwateren. Zoals voorheen kreeg de molen weer Van Bussel-stroomlijnwieken.
Op 12 juli 1941 vond een plechtige en feestelijke inbedrijfname plaats. Volgens oud-Limburgs gebruik werd de molen door de pastoor ingezegend. Jhr. mr. F. van Rijckevorsel, lid van het dagelijks bestuur van de Vereeniging De Hollandsche Molen, had voor het herstel van deze molen, in het bijzonder op financieel gebied, het bijna onmogelijke bereikt. Als blijvende herinnering liet hij bovendien in de molenromp boven de poort een gedenksteen aanbrengen met de beeltenis van St. Petrus.

Gedurende de gevechtshandelingen om Venray kreeg de molen in oktober 1944 weliswaar voltreffers uit Brits geschut, maar de Duitsers, die de molen als uitkijkpost gebruikten, lieten hem, om onbegrijpelijke redenen, verder ongemoeid.
Tijdens de bevrijding was de familie Stoks geëvacueerd. Zij werd echter kort daarna uit het Brabantse Aarle-Rixtel teruggeroepen om de molen weer te laten malen voor de achtergebleven en terugkerende inwoners van Venray. Zeven dagen per week, dag en nacht, werd er gemalen voor de voedselvoorziening. Dankzij de stroomlijnwieken kon de molen met weinig wind volstaan. Bovendien verkeerde hij in prima staat, zodat de meelvoorziening voor het grootste deel op zijn rekening kwam. Voor Graad Stoks, die niets liever dan een draaiende molen zag, waren dit hoogtijdagen.

Op 1 januari 1956 droeg Graad het maalbedrijf over aan zijn zoon Piet. Enige jaren daarvoor was het bedrijf nieuw ingericht met een elektrische hamermolen en een menger. Ook Piet Stoks moest zich noodgedwongen aanpassen aan de behoefte van de nieuwe ontwikkelingen in de veehouderij. De molenromp zou als silo worden ingericht. Dit plan vond geen doorgang; de aanpassing bleef beperkt tot een uitbreiding waarvoor een gedeelte van de berg werd weggegraven. De aanbouw van een lage moderne woning deed wel enige afbreuk aan het geheel.

Omstreeks 1960 was deze molen, bijna 20 jaar intensief gebruikt, aan een opknapbeurt toe. De Hollandsche Molen nam initiatieven. Het ging ook om de laatste complete molen van Venray.
Uiteindelijk waren in 1963 de middelen beschikbaar en kon de molenmaker Hubert Beijk uit Afferden met de restauratie beginnen. Er werd een nieuwe kap geplaatst, de twee roeden werden gelast door het plaatselijke constructiebedrijf Clephas, een roede werd gestroomlijnd volgens het systeem Van Bussel, onder de koning werd een nieuwe ijzeren draagbalk gelegd, het binnenwerk werd met een koppel 17der stenen maalvaardig gemaakt en het metselwerk van de romp werd hersteld. Op 25 juli 1964 kon de Venrayse burgemeester M. Custers de vang weer lichten.

Piet Stoks overleed plotseling,  55 jaar oud, in 1977. Van zijn jongensjaren af had hij de molen vrij in het landschap tussen de korenvelden zien draaien. Hoewel hij zelf de nieuwbouw laag moest houden, zag hij dat langs de aangelegde sportvelden door de gemeente bomen werden geplant, die de molen de wind geheel uit de zeilen zouden nemen. Zoals later bleek vormt het geheel een dissonant in het landschap.

In 1985 werd de handel in veevoer en voeders voor huisdieren stilgelegd. Paul Stoks, een broer van Piet, hield de molen daarna zo goed mogelijk draaiende; later werd hij bijgestaan door vrijwillig molenaar J. Schoenmakers uit Well.
Nog steeds wordt de molen regelmatig op vrijwillige basis in werking gesteld.

In het late voorjaar van 2020 kreeg de molen opnieuw een opknapbeurt. Ditmaal betrof het voornamelijk de staart.