L'abbazia fu fondata dai monaci benedettini della vicina e scomparsa abbazia di Santa Maria di Cirignano: essi, nel XII secolo, decisero di officiare la chiesa di San Niccolò, già di loro proprietà, Fondata intorno al 1150 dai Conti di Sassoferrato (da cui l'origine del nome), espanse rapidamente la sua influenza giungendo ad avere alle sue dipendenze ben 44 chiese in diverse diocesi, fra cui quelle di Camerino e di Nocera. Fu importante centro di spiritualità ed ebbe tra i suoi monaci il Beato Alberto ed il Beato Gherardo, vissuti tra il XIII ed il XIV secolo. Il suo abate nel 1327 fu eletto governatore di Sassoferrato. La decadenza ebbe inizio nel XV secolo, quando venne data in commenda. Nel 1612 ne presero possesso i monaci Camaldolesi. Il monastero restò vivo, con qualche interruzione, fino al 1935. La struttura architettonica presenta analogie con quelle della vicina S. Vittore alle Chiuse e di S. Maria delle Moie. Interessanti alcuni capitelli dell' XI secolo e le colonne addossate ai pilastri di sostegno, provenienti dalla romana Sentinum: nell'abside di sinistra sono presenti affreschi del XIV secolo rappresentanti scene della vita di San Tommaso, mentre nell'altare principale é possibile ammirare un polittico di Giovanni Antonio da Pesaro, da poco restaurato.situata all'interno della cinta muraria di Osimo. La prima notizia riguardante tale monastero risale al 1235, epoca in cui era presieduta dall'abate D. Giovanni. Nel 1412 vennero ceduti all'abbazia di San Niccolò i beni della vicina e scomparsa abbazia di San Fiorenzo, i beni dell'Ospedale di Santa Maria di Roncisvalle, nonché quelli dei priorati di San Pietro del Monte e di San Pietro di Acquaviva. Nel 1447 essa era presieduta da un abate commendatario, segno evidente di un declino che si affermò nel 1488, quando i suoi beni vennero annessi alla mensa vescovile di Osimo. La chiesa, interamente ricostruita nel 1647, è oggi annessa al Monastero della Clarisse e conserva nella facciata un portale del 1372: la cripta, conosciuta anche come Chiesa di San Biagio, risale alla struttura originaria e conserva capitelli attribuibili al X secolo.