Preaqueça o forno a 180°C e unte uma forma de bolo com manteiga e farinha.
Em uma tigela, bata a manteiga com o açúcar até obter um creme claro. Adicione os ovos um a um, misturando bem após cada adição.
Adicione o leite, o suco de limão e as raspas de limão, misturando até incorporar. Em seguida, adicione a farinha e o fermento, misturando até ficar homogêneo.
Despeje a massa na forma e leve ao forno por cerca de 30 minutos ou até que um palito inserido no centro saia limpo.
Enquanto o bolo assa, prepare o recheio: em uma panela, misture o leite condensado, o suco de limão e o amido de milho. Cozinhe em fogo baixo, mexendo sempre até engrossar.
Após o bolo esfriar, corte-o ao meio e recheie com o creme de limão. Feche o bolo e, se desejar, decore com raspas de limão.