Seema Malhotra klagade formellt till underhuset talman John Bercow, säger "privacy, säkerhet och sekretess" av hennes MP-kontor hade kränkts.
Hon sade också att hennes stab hade känt sig "häktad, hotad och osäker".
En talesman för Corbyn sade att en assistent hade kontrollerat när kontoret skulle lämnas, och förnekade hotelser.
Malhotra avgick som skuggföredragande vid statskassan förra månaden i protest mot Corbyns ledarskap och stöder nu utmanaren Owen Smith.
I ett uttalande sade Malhotra att personal som arbetar för Corbyn och skuggkansler John McDonnell hade fått "otillåtet tillträde till mitt kontor i parlamentet".
MP för Feltham och Heston beskrev flera incidenter när folk från ledarens kontor använde digitala nycklar för att öppna kontorsdörren.
"Implikationerna av detta är extremt allvarliga", sade hon.
"Detta är ett brott mot parlamentariska privilegier och är ett brott mot en ledamots integritet, säkerhet och sekretess.
"Dessutom har min personal, inklusive en praktikant, som alltid har varit artig och öppen, känt sig trakasserad, hotad och osäker och bestämt sig för att det skulle vara bäst att inte lämna någon ensam på kontoret."
Hon har klagat till Bercow och Corbyn och begärt en formell undersökning.
En talesman för Corbyn sade att anklagelserna Karie Murphy - labourledarens kontorschef - hade skrämt någon var "osanna".
Han sa att Murphy hade kollat om kontoret hade lämnat kontoret av Malhotra efter hennes avgång.
"Som kontorschef på oppositionsledarens våning har Karie en nyckel till att öppna alla kontor. Hon gick in på kontoret i fråga för att bekräfta när det skulle lämnas.
"Det är en månad sedan Seema Malhotra avgick som skuggföredragande till statskassan, och kontoret är avsett för den person som innehar den tjänsten."
BBC:s politiska korrespondent Carol Walker sade att händelsen var "en annan extraordinär vändning i labours alltmer bittra inre strid".
Klagomålet kommer efter att mer än 40 kvinnliga parlamentsledamöter från Labour skrev till Corbyn och sade att han hade underlåtit att göra tillräckligt för att förhindra "avskyvärda" hot mot medlemmar.
Gruppen kvinnliga parlamentsledamöter - inklusive före detta skuggföredragandena Heidi Alexander, Paula Sherriff och Kerry McCarthy - säger att hot har begåtts i Corbyns namn.
I lördags fördömde Corbyn övergrepp bland ledamöterna och sade "det har ingen plats i vårt parti".
Han sa: "Jag gör inte personliga övergrepp, jag svarar inte på personliga övergrepp, jag fördömer alla övergrepp från andra."
Samtidigt sade ledande rivalen Smith att hans fru Liz hade utsatts för missbruk på nätet och hävdade att det nu fanns en nivå av missbruk, antisemitism och kvinnohat i Labour som inte fanns där innan Corbyn blev ledare.
"Min fru stod nyligen för en kommunalrådspost i byn där vi bor i södra Wales och utsattes för en störtflod av missbruk på nätet. Det är en kommunal tjänst."
Han tillade: "Jag tycker att det är helt oacceptabelt."
Corbyn står inför en utmaning från det tidigare skuggarbetet och pensionssekreteraren, efter att labourparlamentarikerna med överväldigande majoritet stödde ett misstroendevotum mot sin ledare.
Vinnaren av ledarskapstävlingen tillkännages den 24 september.
En före detta arbetsmarknadsminister har anklagat en medhjälpare till ledare Jeremy Corbyn för att ha gått in i sitt parlamentariska ämbete utan tillstånd.