Faits:
A. A.a Prévenu des chefs de menaces (<ref-law>) et d'utilisation abusive d'une installation de télécommunications (<ref-law>), X._ a été renvoyé devant le Tribunal de police du district de Neuchâtel. Au cours de la première audience tenue le 27 mai 2010, la Présidente a tenté en vain la conciliation. Par mandat du 6 juillet 2010, X._ a été cité à comparaître à la nouvelle audience du Tribunal de police fixée au 14 septembre 2010.
A.b Le 10 septembre 2010, X._ a requis la récusation de la Présidente à laquelle il reprochait d'avoir fait preuve de prévention à son encontre lors de l'audience du 27 mai 2010. La demande était également motivée par le fait que la magistrate aurait entrepris des actes de procédure ne figurant pas au dossier et dont il était par conséquent impossible de connaître la teneur.
A.c X._ ne s'est pas présenté à l'audience du 14 septembre 2010. A titre liminaire, le Tribunal de police - alors présidé par un autre juge - a rejeté la demande de récusation formée à l'encontre de la Présidente. Ensuite, par jugement du même jour rendu sous la présidence de cette dernière, le tribunal a reconnu X._ coupable de menaces et d'utilisation abusive d'une installation de télécommunications et l'a condamné par défaut à quinze jours-amende de 100 francs chacun avec sursis pendant trois ans et au paiement d'une amende de 500 francs.
A.d X._ a requis le relief du jugement du 14 septembre 2010 pour le motif que son défaut à l'audience du même jour n'était pas fautif compte tenu de sa demande de récusation. La Présidente du Tribunal de police a rejeté la requête de relief par décision du 23 novembre 2010.
B. X._ a recouru contre le jugement du Tribunal de police du 14 septembre 2010 et contre la décision de la Présidente du Tribunal de police du 23 novembre 2010. Par arrêt du 14 mars 2011, la Cour de cassation pénale a partiellement admis le premier recours, considérant que le rejet de la demande de récusation n'avait fait l'objet d'aucune motivation écrite en violation du droit d'être entendu du justiciable. Partant, elle a renvoyé le dossier aux premiers juges afin qu'ils motivent leur décision sur ce point. La juridiction cantonale a en revanche déclaré le second recours irrecevable faute de signature.
C. X._, qui conteste le prononcé d'irrecevabilité, interjette un recours en matière pénale contre l'arrêt cantonal. Il requiert en outre l'assistance judiciaire et l'effet suspensif au recours.

Considérant en droit:
1. 1.1 Ayant constaté que le pourvoi du 6 janvier 2011 contre la décision de la Présidente du Tribunal de police du 23 novembre 2010 n'était pas signé, la Cour de cassation pénale a imparti à X._, aux termes d'un courrier recommandé daté du 19 janvier 2011, un délai de cinq jours afin de compléter son écriture. Le prénommé n'ayant pas donné suite à l'injonction, la cour cantonale a déclaré le recours irrecevable. Le recourant conteste ce prononcé pour le motif qu'il n'aurait reçu aucun avis l'invitant à retirer à la poste le pli recommandé du 19 janvier 2011.
1.2 Selon la jurisprudence, le fardeau de la preuve de la notification et de la date de celle-ci incombe en principe à l'autorité qui entend en tirer une conséquence juridique (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 10 et les références citées). Un envoi recommandé qui n'a pas pu être distribué est réputé notifié le dernier jour du délai de garde de sept jours suivant la remise de l'avis d'arrivée dans la boîte à lettres ou dans la case postale de son destinataire, pour autant que celui-ci ait dû s'attendre, avec une certaine vraisemblance, à recevoir une communication de l'autorité (<ref-ruling> consid. 4 p. 51; <ref-ruling> consid. 1.2.3 p. 399; <ref-ruling> consid. 1 p. 493; <ref-ruling> consid. 4b/aa p. 94). Cette approche est désormais reprise à l'<ref-law>.
La notification consiste à faire parvenir l'information dans la sphère de compétence du destinataire. Son existence ne peut être retenue que s'il est établi qu'une invitation à retirer un pli recommandé a bien été déposée dans la boîte à lettres du destinataire. Il n'y a dès lors pas d'opposition à une notification entraînant l'application de la fiction de notification au terme du délai de garde, si une personne que le facteur n'a pas trouvée chez elle au moment de la distribution ne va pas retirer l'envoi recommandé à la poste parce que, aucun avis n'ayant été déposé dans sa boîte à lettres, elle ignore de bonne foi qu'un tel envoi est conservé à son attention au bureau de poste de son domicile (arrêts 8C_621/2007 du 5 mai 2008 consid. 4.2; 6A.100/2006 du 28 mars 2007 consid. 2.2.1).
La jurisprudence établit une présomption de fait - réfragable - selon laquelle l'employé postal a correctement inséré l'avis de retrait dans la boîte à lettres ou la case postale du destinataire et la date de ce dépôt, telle qu'elle figure sur la liste des notifications, est exacte. Cette présomption entraîne un renversement du fardeau de la preuve au détriment du destinataire. Si ce dernier ne parvient pas à établir l'absence de dépôt dans sa boîte ou sa case postale au jour attesté par le facteur, la remise est censée avoir eu lieu en ces lieu et date (arrêt 9C_753/2007 du 29 août 2008 consid. 3, in RSPC 2009 p. 24). Le délai de garde de sept jours commence alors à courir et, à son terme, la notification est réputée avoir lieu (fiction), avec les conséquences procédurales que cela implique. Du fait notamment que l'absence de remise constitue un fait négatif, le destinataire ne doit cependant pas en apporter la preuve stricte. Il suffit d'établir qu'il existe une vraisemblance prépondérante que des erreurs se soient produites lors de la notification (arrêt 2C_38/2009 du 5 juin 2009 consid. 4.1).
1.3 Le recourant ne conteste pas le défaut de signature de son recours du 6 janvier 2011, ni que la cour cantonale l'a invité à régulariser son écriture par pli recommandé du 19 janvier 2011, lequel lui a été retourné faute d'avoir été réclamé. Les constatations cantonales laissent ainsi présumer que l'avis de retrait a été correctement déposé dans la boîte à lettres du recourant, de manière à renverser la présomption évoquée ci-dessus (consid. 1.2). Il incombait dès lors à ce dernier de démontrer dans son recours au tribunal de céans, qu'une telle constatation des faits était arbitraire (art. 9 Cst.). Or, les arguments avancés par le recourant ne parviennent pas à faire apparaître insoutenable le point de vue de l'autorité précédente. Celui-là évoque en effet la possibilité d'une erreur de distribution imputable, selon lui, à l'inexpérience des jeunes facteurs, sans pour autant indiquer en quoi le risque d'erreur serait plus élevé dans son cas particulier que la normale. Il en avait été ainsi dans l'affaire 2C_38/2009 dont l'instruction avait établi que des erreurs de distribution d'avis de retrait s'étaient produites à répétition dans les cases postales d'un office de poste durant la période concernée (arrêt précité consid. 5.3). Tel n'est cependant pas le cas en l'occurrence, le recourant se bornant à émettre une hypothèse. Dans ces circonstances et compte tenu du fait que le pli recommandé a été retourné avec la mention "non réclamé", la cour cantonale pouvait retenir sans arbitraire que l'avis de retrait avait été déposé de manière correcte dans la boîte à lettres du recourant et que la notification était par conséquent présumée avoir eu lieu au terme du délai de garde de sept jours.
Cela étant, et attendu que le recourant devait s'attendre à recevoir des communications de la cour cantonale après l'avoir saisie d'un recours, le grief se révèle mal fondé.
2. Par ailleurs, on ne saurait, à l'instar du recourant, reprocher à la cour cantonale d'avoir fait preuve de formalisme excessif en exigeant qu'il régularise son recours du 6 janvier 2011 en le signant, cette démarche ayant été la seule permettant à la juridiction de s'assurer que l'écriture dont elle se trouvait saisie émanait bien du recourant. Au demeurant, l'irrecevabilité du relief n'empêchera pas ce dernier de contester la motivation du rejet de sa demande de récusation, aussi bien que celle au fond du jugement du 14 septembre 2010, comme la juridiction cantonale l'a souligné à juste titre (arrêt attaqué, consid. 7).
3. Comme les conclusions du recours étaient ainsi d'emblée vouées à l'échec, l'assistance judiciaire ne peut pas être accordée (<ref-law>). Le recourant devra donc supporter les frais judiciaires (<ref-law>), réduits à 800 fr. pour tenir compte de sa situation financière.
4. Le présent arrêt rend sans objet la requête d'effet suspensif.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. La demande d'assistance judiciaire est rejetée.
3. Les frais de justice, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge du recourant.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour de cassation pénale du Tribunal cantonal du canton de Neuchâtel.
Lausanne, le 7 octobre 2011
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Juge président: Schneider
La Greffière: Gehring