Завод основан в 1869 году Вильгельмом Германовичем Столлем (1842 - около 1924), из семьи воронежских немцев. Он получил политехническое образование в городе Риге, стажировался в Англии, Франции и Германии, изучая производство сельскохозяйственных машин. В аграрном Воронежском крае он начал развивать свое дело, не имея капитала, сначала организовав небольшую мастерскую по ремонту сельскохозяйственных машин. В ней он работал сам с пятью рабочими. Изучив спрос, наладив сбыт в ближайших уездах, он начал собственное производство борон, плугов и другой простой техники. В 1872-1876 годах производство расширилось, были возведены новые постройки завода, среди них чугунолитейный цех на 50 рабочих. Здесь впервые в Воронеже был применен паровой двигатель мощностью 10 лошадиных сил. В 1879 году, желая еще больше расширить дело, привлечь капиталы, В.Г. Столль организовал первое в Воронеже «Товарищество на вере» под официальной вывеской «Товарищество механического завода В.Г. Столль и К°». Завод выпускал разнообразные сельскохозяйственные машины, оборудование для мельниц, а также винокуренных и спиртовых заводов. В 1896 году было образовано более крупное «Товарищество на паях» - первое в Воронеже акционерное общество. В 1901 году в Челябинске открылся еще один завод товарищества.
В начале XX века завод стал известным предприятием в России. Ассортимент его продукции постоянно расширялся. Добавилось производство нефтяных и паровых двигателей, электрического, маслобойного оборудования, прессов, насосов и другие. Они поставлялись в центральные губернии, в Белоруссию, Среднюю Азию, Казахстан, на Кавказ, в Сибирь и на Дальний Восток. Товарищество имело связи с российскими и зарубежными фирмами. В начале XX века основной капитал завода составлял 1 000 000 рублей, из них 50 % принадлежало французскому капиталу. Продукция завода неоднократно удостаивалась наград на российских и международных выставках: в 1882 году - серебряной медали в Париже, в 1883 году - золотой медали в Саратове, в 1894 году - Большой золотой медали в Воронеже, в 1895 году - Большой серебряной медали в Курске и серебряной в Москве, в 1909 году - двух Больших золотых медалей в Ташкенте.
В 1907-1908 годах началась реконструкция старых цехов и постройка новых в стиле модерн. Для их оборудования закупили более 150 станков в Англии, Франции, Германии, Америке. Основной капитал завода вырос до 2 000 000 рублей. Представительство на заводе имели крупные иностранные компании: немецкое акционерное общество машиностроительных заводов Аугсбурга и Нюрнберга, английская фирма «Петтер», шведская «Атлас», американская «Мак-Кормик».
С конца 1913 года правление «Товарищества В.Г. Столль и К°» переехало в Москву и оттуда руководило деятельностью воронежского и челябинского заводов, изысканием сырья и распределением продукции с 7 складов и 57 отделений в разных частях страны. С 1915 года завод начал работать по заказам военного ведомства. Военные заказы вплоть до революции 1917 года составляли 95% продукции. Завод выполнял заказы и для городского хозяйства Воронежа, например, участвовал в реконструкции городского водопровода в 1893 году и 1910 году.
Администрация делала регулярные денежные отчисления на благотворительные цели. Сам В.Г. Столль был известен не только как крупнейший промышленник Воронежа, но и как активный участник общественной, культурной и спортивной жизни Воронежа. В 1883 году его избирают гласным городской думы. В начале XX века он был попечителем Воронежского училища слепых детей. В это же время организовал приют-училище для слепых девушек в своем загородном доме на железнодорожной станции Графская (улица Генерала Лохматикова, железнодорожный клуб). В.Г. Столль, будучи любителем велосипедного спорта, в 1883 году создал в Воронеже велосипедный кружок, собрания которого проводились в его доме на территории завода. В него входили видные воронежские педагоги: А.П. Киселев, Н.Ф. Бунаков, С.М. Карпинский. С 1884 года в административном здании завода открыли для воронежцев тренировочный зал для обучения езде на велосипеде, а с 1887 года - на роликовых коньках. Здесь давались уроки и устраивались показательные выступления по фигурному катанию.
С расширением завода росло число рабочих. Так, в 1870-е годы на заводе было около 100 рабочих, в 1900-е - 600, в 1916 году - 950. В начале XX века завод стал местом революционных рабочих выступлений. В 1955 году на административном корпусе завода установлена чугунная художественного литья мемориальная доска в честь 50-летия проведенных на заводе В.Г. Столля октябрьской и декабрьской забастовок 1905 года. В марте 1917 года на заводе образовался профсоюз, в апреле 1917 года - большевистская ячейка. Рабочие приняли участие в боевых действиях дружин при установлении советской власти в городе, а также в обороне города в гражданскую войну. В 1918 году на общем собрании рабочих и служащих принимается решение о национализации завода, и он стал называться «Первым национальным механическим». В 1919 году был остановлен, так как все рабочие ушли на фронты гражданской войны. В 1920-1933 годах директором завода был инженер Александр Лазаревич Бомзе. 3 ноября 1922 года, в канун празднования пятилетней годовщины революции, заводу присвоили имя В.И. Ленина .
Так как прошлые связи завода с поставщиками и клиентами были прекращены, в 1925 году он стал выпускать продукцию, приспособленную к нуждам края: сельскохозяйственные машины, маслобойное оборудование, а также нефтяные двигатели.
В 1920-1930-е годах проводится реконструкция и расширение завода. Значительно расширили и надстроили корпус постройки 1911 года, растесали окна сборочного цеха, соединили ряд мастерских, построили новые корпуса.
В начале Великой Отечественной войны завод выполнял военные заказы - изготовлял части к гвардейским реактивным минометам «Катюша», которые затем передавал на завод имени Коминтерна для сборки. В ноябре 1941 года завод был эвакуирован частично в Пензу, частично в Кунгур. Возвращен из эвакуации и восстановлен в 1943-1949 годах, после войны освоил выпуск пельменных, макаронных и расфасовочно-упаковочных автоматов. Продолжал выпускать мельничное, элеваторное и маслобойное оборудование.
В комплексе заводской застройки вычленяются два производственных корпуса, сборочный цех и административное здание. Фасады производственных корпусов были декорированы в стиле модерн и, несмотря на утраты и достройки, сохраняют первоначальные черты.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ КОРПУСА (1907-1911 годов и конца XIX века) - двухэтажные оштукатуренные здания, сильно развитые в глубину заводской территории. На их протяженных фасадах выделяются два повышенных участка с осевой композицией, которые соответствуют торцам вытянутых во двор крыльев. Эти участки завершаются аттиками и надкарнизными тумбами; карниз-козырек прерывается на лопатках. В качестве декора использованы ряды нишек.
СБОРОЧНЫЙ ЦЕХ (1914-1915) продолжал ряд производственных зданий, отличался лаконизмом декора фасада. В 1950-е годы после военных разрушений был перестроен заново. Крупное неоштукатуренное здание разобрано во второй половине 2000-х годов в связи с ликвидацией завода.
АДМИНИСТРАТИВНЫЙ КОРПУС (1915-1916) - трехэтажное, Т-образное в плане здание. Его фасад декорирован в формах неоклассицизма. Первый этаж - цокольный. Второй и третий этажи объединены сдвоенными пилястрами. Центральная часть акцентирована невысоким треугольным фронтоном. Все окна - крупные квадратные, в узких рамочных наличниках. На стене установлена мемориальная доска, напоминающая об участии рабочих завода в революционных событиях 1905 года.
Со стороны улицы Карла Маркса помещения в зданиях арендуют учреждения.