È dedicata a San Bartolomeo, titolo che le derivò dalla cappella interna al nucleo medievale fortificato, le cui tracce risalenti al X secolo, con annesso cimitero, sono state di recente ritrovate negli scavi archeologici nel parco racchiuso entro le mura del castello. 

Già restaurata nel 1688, venne completamente ristrutturata nel 1727 dall'architetto ducale Gian Maria Ferraroni detto il Brigo. La facciata fu portata a termine due secoli più tardi, ormai nel 1911, dall'ingegnere Carlo Castiglione su progetto del conte Luigi Alberto Gandini.

All'interno si segnala la tela raffigurante la Madonna del Rosario che risale al 1656, del lombardo Vincenzo Spisanelli, e sull'altare opposto, incastonata nella bella ancona eretta nel 1724, il dipinto con Sant'Antonio Abate e San Mauro Eremita, eseguita attorno al 1683 da Olivier Dauphin, formatosi nel cantiere del Palazzo Ducale di Sassuolo, al seguito dello zio Jean Boulanger, protagonista di quei cicli decorativi. Alla produzione matura di Carlo Rizzi (1685-1759) appartiene il quadro, firmato e datato, col San Francesco che riceve le stimmate (1737) proveniente dal Conventino, a cui fa riscontro, sulla parete opposta, una copia seicentesca, con varianti, della Natività dello Scarsellino dipinta per la cappella ducale degli Este ed ora nella Galleria Estense.