En qué navegador y versión estás probando el código? Revisaste la tabla de compatibilidades para
querySelector()? Ante la desesperación de no poder resolverlo, probá agregando un id a la imagen y llamando al elemento con ese id.
Código HTML:
<img src="Imagenes/logo.jpg" id="logo" alt="Firma de Contxita Bentz con teclado de fondo" />
<script type="text/javascript">
var logo = document.getElementById("logo");
logo.onclick = function() {
logo.style.border='15px solid black';
}
</script>
Si con eso funciona, es un problema de compatibilidad con querySelector(). Yo lo probé en un par de browsers y el código que te pasé funciona.
Saludos y suerte :)