L'église est mentionnée dès 1120 comme dépendant de l'abbaye de Bucilly qui possédait une partie du terroir de Martigny. L'édifice actuel date de la 2e moitié du 12e siècle, en particulier le choeur et la nef en moellon calcaire sur un soubassement en pierre de taille. Le choeur a été modifié au cours du 13e siècle, en témoignent les traces d'une grande baie en lancette aujourd'hui occultée. La nef présente au dessus de la sacristie un corbeau (étudié) datant de la fin du 12e siècle ou du début du 13e siècle, il s'agit cependant d'un élément en réemploi. De cette période date également le clocher-porche avec son portail en tiers point à simple rouleau à colonnettes à chapiteaux à crochets et un tympan orné d'un arc trilobé. Les parties hautes du clocher comportent des baies géminées en plein cintre. L'église fait l'objet de restauration et reconstruction partielles au cours du 17e siècle, vraisemblablement lorsque l'édifice est incendié par deux fois lors de la 1ère moitié du 17e siècle. L'élévation sud de la nef comporte, à hauteur de la sacristie, une pierre portant la date de 1613 qui doit correspondre à une campagne de reconstruction ou de restauration.La partie supérieure du portail comporte un élément de réemploi, d'origine et fonction non identifiées, constitué d'un fragment de lambris en forme de coquille Saint-Jacques datant probablement du 18e siècle. A partir de 1818, plusieurs campagnes de travaux de restauration sont envisagées : reconstruction partielle du clocher, reconstruction totale de la sacristie, les travaux ont lieu en 1820, la réception n'intervient cependant qu'en novembre 1821. Les élévations du clocher montrent tout particulièrement les reprises du gros-oeuvre. Le mur sud de la nef fait l'objet de réparations en 1846, date portée sur le linteau d'une ouverture murée, l'élévation nord de la nef est partiellement reconstruite en brique à partir de 1858. Les ouvertures de la nef paraissent avoir été reprises à cette date. Deux nouvelles campagnes de restauration du clocher ont lieu en 1863 et 1872. En 1882 une tribune d'orgue en fonte est mise en place, sur les plans de l'architecte départemental Georges Dupont. L'église vient d'être restaurée de 1993 à 1997 dans le cadre d'un chantier-école avec un réaménagement touchant plus particulièrement l'intérieur de l'édifice. Outre la démolition du faux-plafond en plâtre de la nef et la mise en place d'un plafond en chêne sur solives, la tribune d'orgue, qui surplombait l'entrée de la nef a été supprimée, tout comme l'accès au clocher.