L'isolato dove sorge la caserma Fanti ha ospitato fin dal X secolo l'insediamento religioso di San Pietro, affidato ai monaci Benedettini della Badia di Nonantola. Nel 1506 iniziano i lavori di costruzione del nuovo monastero a fianco della chiesa. Intorno alla metà del Seicento il monastero alloggia a più riprese truppe di soldati. Nel 1796 viene soppresso il monastero dei Benedettini e i locali vengono utilizzati come caserma, prima per le truppe di passaggio e poi trasformata in "Caserma di Cavalleria".

Nel 1818 il Duca Francesco IV richiama a Modena i Benedettini, ma concede loro come sede solo una porzione dell'abbazia; le altre parti sono destinate ad usi diversi. Tre anni dopo il duca fonda l'Accademia Nobile Militare Estense destinata a formare gli ufficiali e i consiglieri di Stato.

Qualche anno dopo la caserma ospita, nel corpo centrale, anche la Scuola dei Cadetti Matematici Pionieri, prima scuola militare di applicazione tecnico-scientifica in Europa. Intorno alla metà dell'Ottocento l'edificio subisce alcune trasformazioni.

Con la caduta del Ducato Estense, nel 1859, Luigi Carlo Farini, insieme al ministro della Guerra Manfredo Fanti e a Camillo Fontanelli,  emana il decreto di chiusura dell'Accademia Militare Estense e crea una Scuola di Fanteria di livello nazionale, con sede nell'ex caserma dei Pionieri. Nel 1863 la scuola militare viene trasferita a Palazzo Ducale, la caserma San Pietro viene ristrutturata e dal 1890 risulta esservi collocato il Distretto militare. Funzione, questa, che manterrà fino al 1996, anno del trasferimento a Bologna.

In stato di abbandono per circa un decennio, l'edificio è stato trasferito con apposito accordo di programma dal ministero della Difesa al Comune di Modena che, a sua volta, lo ha venduto nel 2006 alla Provincia.