Po sv. Martinu, zavetniku župnije in vasi, so poimenovali tudi gotsko cerkev iz 14. stoletja, ki jo je zgradil in poslikal Janez Akvila iz Radgone; njegove freske najdete v prezbiteriju. Ohranjena je tudi njegova lastna podoba, ki sodi med najstarejše slikarske avtoportrete v evropski umetnosti. Poleg gotske arhitekture in stenskega slikarstva župnijsko cerkev v Martjancih zaznamuje tudi v poznejših stoletjih burna in bogata preteklost.

Spomeniški značaj cerkve v 20. stoletju bogati delež arhitekta Jožeta Plečnika. Leta 1925 je izvrstno oblikoval glavni oltar z monumentalnim marmornim kipom sv. Martina, ki skupaj z dodano opremo in Samassovimi svečniki imenitno sobiva z gotsko arhitekturo in stenskimi slikarijami.