Dès l’époque romaine, il existe un hameau sur le territoire de l’actuel Sassenay qui est traversé par une voie romaine, partant de Lyon pour aller à Trêves. Aujourd’hui situé à L’écart du bourg central et connu sous le nom du hameau de Chemenot, qui signifie en latin le chemin, ce hameau en conserve les traces.
Le premier noyau aggloméré du bourg central se situe de part et d’autre de la rue principale, l’actuelle RD5. L’origine de ce bourg date du début IXème siècle, lorsque les moines de Touraine quittèrent le monastère menacé par les pirates normands, en emportant les reliques de leur saint fondateur, Saint Senoch. Ils s’établir à Beaune. Le bourg principal de Sassenay devint une paroisse d’une certaine importance.
Ala fin du XIIème siècle, un premier donjon fortifié fut édifié à Sassenay. Le premier seigneur à tenir le château fut Girard de Rion. On substitua alors à l’ancienne chapelle castrale une église de style roman. Les reliques de Saint Senoch, conservées à Beaune, Furent apportées dans l’église de Sassenay qui avait besoin d’un saint patron .Le nom de la commune prend le nom du saint protecteur de la paroisse, Saint Senoch, transformé en San Senoch. Les habitants de Sassenay sont désormais appelés les Senochois.
Sous Henri III, une famille nouvelle du Dijonnais obtint, pour services rendus au roi, le fief de Sassenay, érigé en marquisat. Un descendant de la famille hérita de la seigneurie. Le château médiéval fut remplacé au XVIIème siècle par un nouveau château. En 1690, le fief et la maison seigneuriale de Chemenot furent repris par le seigneur de Sassenay.
Après la Révolution Française, les terres communales ont été revendues excepté le château. Celui- ci fut cédé en 1855 à la commune qui y installa les écoles et la mairie.
Jusqu'aux années 1945, Sassenay était composée de petites fermes et de quelques maisons bourgeoises. Les rues n’étaient pas goudronnées. Il existait de grandes prairies et des élevages.
La renommée de Sassenay s’est faite grâce à la culture des asperges. Importée en France au XVIIIème siècle, l’asperge est introduite un siècle plus tard dans la commune et elle y est bien implantée au XXème siècle ; la production est abondante entre 1950 et 1970, de l’ordre de plusieurs tonnes d’asperges par jour.