Das Maschinenhaus befindet sich nördlich des Schlosses. Es wurde errichtet, um das Areal der Schlossanlage mit Strom- und Wärme zu versorgen. Das Gebäude teilt sich in Langhaus und Querhaus. Im Langhaus waren die Dampfkessel, die Dampfmaschine, die Generatoren zur Stromerzeugung, sowie die Akkumulatoren untergebracht. Das Querhaus diente als Wäscherei und beherbergte die Dienstwohnung des Maschinenmeisters.

Nach dem 2. Weltkrieg folgten Enteignung der Schlossanlage und Umnutzung u. a. als Polizeischule.
Mit der Umnutzung wurde auch das Maschinenhaus zum Unterkunftsgebäude. Durch langjährigen Leerstand sind erhebliche Schäden an der Gebäudehülle entstanden. In einer vorhergehenden Sanierung von Dach und Fassade konnten diese Schäden beseitigt und der Bestand gesichert werden. Die Bauarbeiten dazu wurden im Jahr 2015 abgeschlossen. Die Arbeiten beinhalteten die Schadstoffsanierung, die Rekonstruktion der Dachkonstruktion und Neueindeckung einschließlich der Widerherstellung der historische Dachanschlüsse und die denkmalgerechte Fassadensanierung des Sichtmauerwerks in Vorbereitung für den Ausbau des Gebäudes für eine spätere Nutzung.

Das Maschinenhaus Wiligrad soll als Galeriegebäude mit Ausstellungs- und Veranstaltungsnutzung für einen breiten Nutzerkreis hergerichtet werden. Dabei liegt besonderes Augenmerk auf der Erhaltung des Charakters des Gebäudes. Ziel ist es Einbauten und Oberflächen im Gebäude so weit wie möglich zu erhalten und neue Bauteile so zu wählen, dass der industrielle Charakter sichtbar bleibt. Die Planung und Ausführung werden vollständig vom Landesamt für Kultur und Denkmalpflege Mecklenburg-Vorpommern begleitet.

Im Gebäude sollen ein Foyer als zentraler Raum der Erschließung, Ausstellungs- und Veranstaltungsräume und die dazu notwendigen Sozialräume und sanitären Anlagen errichtet werden. Die brandschutztechnische Ertüchtigung des Gebäudes und die barrierefreie Erschließung nach aktuellem Standard sind ebenso Teil der Planung und Umsetzung der Baumaßnahme.