Completa a seguinte frase: O 19 de xuño de 2012, Di Francesco foi nomeado adestrador do Sassuolo da Serie B. Ao final da tempada 2012/13, guiou ao Sassuolo ao campionato da Serie B e a promoción á primeira división. Foi despedido o 28 de xaneiro de 2014 tras unha mala racha de resultados, só para ser re-nomeado ao posto o 3 de marzo de 2014 despois de que os resultados non melloraran na súa ausencia. A partir de marzo de 2014, os resultados melloraron e Di Francesco adestrou con éxito para salvar a Sassuolo do descenso grazas a unha serie de resultados positivos (13 puntos nos últimos sete partidos da tempada). En xuño de 2014, anunciouse que Di Francesco asinara unha prórroga que o mantería contratado co Sassuolo ata xuño de 2016. Prorrogou o seu contrato de novo en abril de 2016, que duraría ata xuño de 2019. Sassuolo rematou o
A tempada 2015-16 da Serie A en sexto lugar, selando un lugar na terceira rolda de clasificación da UEFA Europa League 2016-17. Na tempada seguinte, Sassuolo logrou avanzar aos play-offs da Europa League baixo Di Francesco, e finalmente selou un lugar na fase de grupos da Europa League.