1195 als Niederungsburg errichtet, im 14. Jahrhundert zum Schloss umgebaut wurde, vielfältig genutzt wurde und heute in Privatbesitz ist.
Seit 1829 wird in Großmühlingen im September der Pflaumenkuchenmarkt gefeiert. Laut Verfügung des Bernburger Fürsten wurde dem Ort das Recht verliehen, jährlich im Herbst einen Vieh- und Krammarkt abzuhalten. Da in dieser Zeit auch die Pflaumen reif sind und Pflaumenkuchen gebacken wird, machte der Volksmund den Markt im Laufe der Jahre zum Pflaumenkuchenmarkt. Altes und Neues verbindet sich heute in Großmühlingen.
In der Ortsmitte befindet sich die St. Petri-Kirche, ein Neubau, nachdem die Vorgängerkirche abgerissen werden musste. Die 1882 gebaute Kirche ist ein großer Bau, den sich der reiche Ort leisten konnte. Der im Oktober 2005 gegründete Kirchbauverein St. Petri Großmühlingen e. V. hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Kirche nicht nur zu restaurieren, sondern sie auch wieder zu einem geistlichen und kulturellen Zentrum des Dorfes zu machen. Nach umfangreichen Restaurierungsmaßnahmen konnte die Kirche 2007 feierlich wieder eingeweiht werden. Außerdem entstand durch den Verein das Projekt "Mega Mulinga – ein typisches Bördedorf in der Mitte Deutschlands", das die Geschichte der Großmühlinger Höfe anschaulich in einem beschilderten Rundweg darstellt.