Faits: A. A._, ressortissant jamaïcain, se trouve en détention provisoire depuis le 4 mai 2011, sous la prévention de viol aggravé de concert avec un tiers. Sa détention provisoire a été régulièrement prolongée par le Tribunal des mesures de contrainte du canton de Genève, en dernier lieu pour une durée de trois mois jusqu'au 22 novembre 2011, par ordonnance du 22 août 2011. Par arrêt du 13 septembre 2011, la Chambre pénale de recours de la Cour de justice du canton de Genève (ci-après: la Cour de justice) a rejeté le recours formé par l'intéressé contre cette ordonnance. Elle a considéré en substance que les charges étaient suffisantes, qu'il existait des risques de récidive, de fuite et de collusion que les mesures de substitution proposées n'étaient pas à même de pallier. B. Dans le cadre d'une procédure en cours devant le Tribunal correctionnel du canton de Genève pour tentative de meurtre (procédure P/17808/2009), A._ avait été mis en liberté provisoire, moyennant le versement d'une caution de 9'100 francs et le dépôt de son passeport. L'audience de jugement dans cette cause, agendée aux 9 et 10 mai 2011, a été reportée en raison de la présente affaire. Il existe encore une autre procédure pénale ouverte contre le prénommé pour viol, en cours d'instruction au Ministère public du canton de Genève (procédure P/19147/2008). C. Agissant par la voie du recours en matière pénale, A._ demande principalement au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt du 13 septembre 2011 et d'ordonner sa mise en liberté immédiate. Il requiert subsidiairement d'ordonner des mesures de substitution en vertu de l'art. 237 du code de procédure pénale suisse (CPP; RS 312.0). Il sollicite également l'assistance judiciaire. La Cour de justice et le Ministère public du canton de Genève ont renoncé à se déterminer. 