Sorta come corte rurale intorno al XII secolo, fu occupata nel 1354 dai Visconti che le diedero il nome di "Bastia" che si trasformò poi nell'attuale Bastiglia a indicare un luogo fortificato. Ceduta definitivamente dopo alterne vicende agli Estensi nel 1384, Bastiglia conobbe un florido sviluppo economico grazie alla costruzione del Sostegno, una conca a pianta ottagonale chiusa da saracinesche che permettevano di mantenere costante il livello dell'acqua nel canale Naviglio risalendo il quale si raggiungeva Modena.

Bastiglia acquistò grande importanza commerciale anche per la presenza del mulino fatto costruire nel XV secolo da Nicolò III d'Este. Con le sue sedici macine era il più grande della regione; era provvisto anche di un fullone per pressare i panni, di una mola per arrotare gli attrezzi agricoli e artigianali, di un torchio per l'olio e di una sega per il legname. Dal Quattrocento Bastiglia è stata un punto nodale della navigazione estense attorno a due centri: il mulino del marchese Nicolò III d'Este e la conca sul canale Naviglio. Il mulino fu demolito nel 1932, quando il Naviglio che attraversava il paese venne deviato e il Sostegno interrato.

In epoca più tarda anche il santuario della Beata Vergine di San Clemente, dovuto ad artisti attivi per i cantieri estensi, rese nota Bastiglia. Appena fuori dall'abitato, nell'antica località di San Clemente de Cesis - dalla potente famiglia dei conti Cesi, originari del luogo - il santuario s'innalza nella distesa dei campi in dimensioni non grandiose, ma certamente solenni.