Najstarsze wzmianki o Młoszowej pochodzą z XIV wieku, w XVIII wieku majątek należał do starosty krakowskiego Hieronima Wielopolskiego, od którego w 1798 lub 1802 roku Kajetan Florkiewicz, adwokat z Kęt, kupił zaniedbany majątek z tytułem szlacheckim i herbem Ozdoba. Od 1809 roku przebudowywano dwór, teren z parkiem ogrodzono murem z wapiennego kamienia łamanego, dobudowano bramę wjazdową, przed dworem założono duży staw. Właściciele rezydencji chcieli upiększyć posiadłość i uwiarygodnić wymyśloną historii o odbudowywanym zamku z XVII wieku, będącym szlachecko-rycerską siedzibą ich mieszczańskiej rodzinny. Powstał klasycystyczny pałac z piętrową częścią środkową z portykiem i balkonem oraz parterowymi częściami bocznymi. Wzniesiono oficynę zegarową z wieżą i arsenał oraz zabudowania gospodarskie. W 1824 roku założono ogród angielski z altanami, ławeczki, rotundą, kamienną grotą i chińskim pawilonem.

Syn Kajetana, Juliusz Ozdoba-Florkiewicz w latach 1859–1869 przebudował pałac na neogotycki zamek z portykiem wejściowym z loggią, oknami o różnych kształtach z rzeźbionymi, kamiennymi obramieniami, gzymsami i wysokimi szczytami. Powstała baszta Florkiewiczów, w której portalu umieszczono tablicę upamiętniającą fundatora i właściciela pałacu, arsenał, kaplica Matki Boskiej Częstochowskiej oraz kilka baszt i bram. Po zakończeniu prac Florkiewicz zapraszał do zamku zwiedzających. W 1865 roku na łamach Tygodnika Ilustrowanego oraz w 1880 roku w czasopiśmie Wieniec, anonimowo opublikował fikcyjną historię zamku. Z wpisów w księdze pamiątkowej wynika, że zwiedzający zamek dostrzegali podejrzaną historię tego gościnnego i pełnego uroku miejsca.

W 1896 roku właścicielem posiadłości został zięć Juliusza Florkiewicza, hrabia Juliusz Potocki, który w 1898 roku przebudował i rozbudował południowe skrzydło pałacu i jego otoczenie, według projektu krakowskiego architekta Zygmunta Hendel, powstałego na podstawie fikcyjnego inwentarza z 1705 roku. Z neogotyckiego pałacu zachowano loggię i kaplicę, a południowemu skrzydłu i otoczeniu nadano wytworny styl francuskiego renesansu z przełomu XVI i XVII wieku. Pałac do renesansowych zamków francuskich upodabniał wysoki, łamany dach. Wzniesiono też ceglano-kamienne baszty i bramy. Na ścianach budynków umieszczono epitafia upamiętniające fikcyjne wydarzenia. Pałac otoczono romantycznym parkiem angielskim ze stawami oraz alejami widokowymi, altanami i pawilonami ogrodowymi, ławkami i klombami. W parku i na dziedzińcu ustawiono kamienne posągi postaci świętych, świeckich i fikcyjnych, w tym rzekomo odkopany w tym miejscu posąg Światowida czy Smoka Wawelskiego wśród Smoczych Skałek. Franciszek, ojciec Stanisława Wyspiańskiego, był autorem pomnika konnego Jana III Sobieskiego, lwów na mostku, posągów świętego Floriana i Kajetana Florkiewicza oraz czarownicy Kaśki i gotyckiego ołtarza w kaplicy. Powstała też fikcyjna mogiła szwedzkich żołnierzy. W ciąg murów wbudowano widokowy bastion Belwederski.

W 1910 roku posiadłość kupiła katowicka huta Sylwana. Ostatnim właścicielem w 1912 roku był Jan Szembek.

Po drugiej wojnie światowej zmieniało się użytkowanie pałacu, były w nim mieszkania i placówki szkolne. Rozebrano część zabudowań. Szkody górnicze, związane z działalnością kopalni węgla kamiennego Siersza, spowodowały zawalenie się bramy Królewskiej i dużego odcinka ogrodzenia oraz zanik źródła Młoszówki i wyschnięcie stawów. W 1964 roku rozpoczęto kapitalny remont, który uchronił zespół przed degradacją. Od 1998 roku zespół był własnością Akademii Ekonomicznej w Katowicach, a od 2018 roku Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Latem pałac jest okazjonalnie udostępniany zwiedzającym. Prowadzone są w nim prace renowacyjno-rewitalizacyjne. Uczelnia planuje modernizację pałacu i przeniesienie do niego wielu pracowni, biblioteki i muzeum. Plany ma również Gmina Trzebinia, która chce tu stworzyć Centrum Sztuki i Biznesu. Park jest dostępny dla turystów, odbywają się w nim imprezy plenerowe.

Przed front pałacu prowadzi mostek z lwami z sąsiednią, klasycystyczną oficyną zegarową. Zespół składa się z pałacu z kaplicą, oficyny i arsenału, bramy Królewskiej i świętego Floriana oraz parku ze starodrzewem i posągami. Otacza go wysoki, kamienny mur z wieżyczkami, basztami i bastionem.

Obiekt został wpisany do rejestru zabytków nieruchomych.