Једина преостала воденица у данашњем Деспотовцу, позната као манастирска воденица, представља вредно архитектонско оставарење прве половине XIX века. Тачна година изградње овог објекта није позната. На основу расположивих података извесно је да је воденица настала до 1835. године. Имајући у виду њену величину (пет витла), највероватније су је, последњих година треће, или на самом почетку четврте деценије XIX века, заједички саградили кнез Ђорђе и породица Стаић.

Свој данашњи изглед воденица је добила 1855. године. Настојатељ манастира Манасије, архимандрит Евгеније Симоновић, тада је радикално обновио воденицу и додао још једно витло.

У овом облику воденица је очувана до данас, иако су у новије време извршене мање преградње и уведен електрични млин. Све до шесдесетих година овог века воденица у Деспотовцу је радила уз више промена власника када је и манастир Манасија био принуђен да прода своје део. Упркос томе воденица је и данас позната као манастирска. Са престанком рада започео је неминован процес њеног пропадања, све до 1996. године када су извршени обимни радови на обнови и уређењу.

Воденица је правоугаоне основе величине 7,8m x 18,5m. Зидана је ломљеним каменом са посебно обрађеним угловима од правилних блокова пешчара. На ужим бочним странама налазе се по једна врата. На низводној подужној фасади има четири прозора. У зидовима у кориту јаза изведени су лучни отвори и то по три на узводној, а два на низводној страни. Они су такође обликовани лепо клесаним сводарима. Над јазом је постојала дрвена подна конструкција од масивних храстових стубова и греда. На подужним зидовима воденице налазило се осам храстових греда које су носиле двоводну кровну конструкцију покривену  ћерамидом.

Сви зидови су се завршавали подстрешним зупчастим венцем од опеке. Зидови су са спољне стране дерсовани малтером.

У унутрашњости воденице, од некадашњих шест очувано је четири витла и велики дрвени сандук  за мељаву - ушур. Воденичка  постројења смештена су уз узводни зид, на двема масивним подужним гредама. Оригинална витла и корубе за усмеравање воде нису сачувани због новијих интервенција на кориту јаза. Према казивању старијих мештана у воденици је постојало отворено огњиште и соба за воденичара.

Стара воденица у Деспотовцу утврђена је за непокретно културно добро - споменик културе одлуком Владе Републике Србије бр. 633-1798/99 од 22.05.2001. године (Сл.Гл. РС бр. 32 од 07.06.2001.год.)