Secondo la tradizione il nome Frassinoro deriva da un'immagine della Vergine che viene di solito rappresentata appesa ad un frassino mentre irradia, con i suoi raggi d'oro, i valichi dell'Appennino. E lì dove sorgeva il frassino, nell'VIII secolo, viene costruita una cappella con un piccolo ospizio annesso per il ristoro dei viandanti: il ritrovamento di alcuni frammenti sembrano confermare l'età alto-medievale. La cappella sorgeva lungo l'antica via Bibulca che attraversava il Passo di San Pellegrino per poi arrivare a Lucca, meta di pellegrinaggi per l'adorazione del "Volto Santo".

I documenti ci spiegano che nell'agosto 1071 Beatrice di Lorena e la figlia Matilde di Canossa fondano proprio a Frassinoro un monastero benedettino dedicato a Santa Maria e a Tutti i Santi. In seguito nel 1072 Beatrice dona al convento le reliquie di San Claudio martire e quindi la chiesa viene intitolata a Santa Maria e San Claudio.

Ai monaci erano concessi diversi privilegi: infatti godevano di poteri temporali ed erano liberi da ogni giurisdizione civile e religiosa. Ciò rientrava nella politica della Riforma gregoriana della Chiesa, sostenuta dai Canossa, che intendevano così far concentrare i frati sulla vita monastica prendendo a modello i principi e lo stile di vita del monastero benedettino di Cluny.

Quindi, l'abbazia godeva sia di prestigio e di floridezza, grazie ai pellegrinaggi, sia di autonomia religiosa e politica, ma nello stesso tempo era al centro di dissidi con il Vescovo e il Comune di Modena.

I monaci infatti, per prevenire spoliazioni, circondarono l'abbazia con torri, rocche e castelli; ma ciò non fu sufficiente durante l'attacco del 1173, quando l'abbazia venne conquistata. Dopo la guerra del 1210 il monastero viene abbandonato, perde la sua autonomia e infine dal 1261 l'abate rinuncia ad ogni potere temporale. Dal XV secolo inizia la decadenza per l'abbazia: i monaci incominciano ad abbandonarla e vi rimane solo l'abate. La morte dell'ultimo abate, avvenuta nel 1473, segna un nuovo periodo per l'abbazia che da allora viene assegnata ad abati che non vi risiedono. Infine nel 1585 l'abbazia viene soppressa dal papa Sisto V, che assegna i beni e le rendite al Collegio dei Maroniti di Roma, e solamente grazie al duca Francesco III, nel 1771, l'abbazia viene assegnata alla Congregazione di Carità di Modena.

L'attuale chiesa intitolata a Santa Maria e San Claudio venne eretta nel XV secolo, dopo che l'abbazia voluta da Beatrice e dalla figlia Matilde andò in rovina per l'incuria. Dell'antica abbazia, purtroppo, restano solo pochi pezzi di cui alcuni sono conservati nello spazio museale allestito all'interno della chiesa, mentre altri sono stati riutilizzati nella costruzione della chiesa. La chiesa di Frassinoro si distingue dalle altre chiese modenesi per l'impiego di marmi pregiati, come il marmo di Carrara, del marmo "Rosso di Verona" probabilmente estratto dal vicino Passo delle Radici,  e di marmi provenienti dalla Modena romana e da Luni (un'antica città toscana), utilizzati sia nelle parti strutturali che nelle decorazioni.

Anche gli antichi capitelli sono stati riutilizzati: alcuni sono stati uniti per formare acquasantiere, altri si trovano negli archi delle cappelle, nelle trabeazioni degli altari, oppure decorano le bifore del campanile e della canonica, o ancora sono conservati nello spazio museale. Le sculture dei capitelli in stile classico con rilievi vegetali e la vivacità delle espressioni delle figure animali fanno pensare a rapporti diretti con l'arte toscana (come, ad esempio, il cantiere del Duomo di Pisa) o con la scultura lombarda.

Inoltre degno di attenzione è un rilievo scolpito su una lastra triangolare, probabilmente dell'XI secolo, che raffigura un personaggio al centro di due griffoni. Forse è una rappresentazione della vittoria di Cristo sul peccato (raffigurato dai griffoni) o una rappresentazione del "Volto Santo" di Lucca.

Mentre tra i suppellettili particolare è un colombina eucaristica (dell'XI - fine XII secolo, forse di maestranze di Limoges), in rame probabilmente all'origine dorato, rifinita a cesello con il corpo decorato con gemme e smalti. La colombina, nel Medioevo, era posata su un piatto e veniva sospesa con delle catenelle sull'altare. Il piatto e gli altri suppellettili dell' abbazia di Frassinoro oggi sono conservati nel Museo Civico di Modena.