L'édifice est dédié à saint Valery et non à saint Martin comme il est parfois écrit.
Dans la nef, une inscription de la sablière nord placée entre les troisième et quatrième entraits, permet de dater cette partie de l´édifice de 1510 : "En len mil chinc cet X fut che coble fait". Le choeur date lui de 1527, d´après l´inscription sur la sablière nord, entre les deux premières nervures secondaires : "la mil Vc trois fois IX fut che coble fait tout noeuf". L´édifice semble donc avoir été bâti en deux parties.
D´après Hubert Quilliot, l´église est épargnée pendant la Guerre de Trente Ans au cours de laquelle tout le Ponthieu est pillé et détruit par les Espagnols en 1635. Mais en 1689, d´après le pouillé, le choeur est en très mauvais état, découvert et dépavé.
D´après Darsy, les hameaux de Bretel et Pinchefalise sont unis à la paroisse selon la déclaration du 18 décembre 1729. Les charges prévoient la réparation du choeur de l´église et du presbytère.
D´après le POS, l´église, devenue temple de la Réforme au moment des guerres de Religion, connaît les mutilations de la Révolution. En effet, les blochets sont décapités pendant la Terreur (1792-1794) sur l´ordre de Dumont par les habitants eux-mêmes. D'après une habitante, ils auraient reçu en récompense une parcelle de terre située derrière le terrain de boules qui ne peut toujours être vendue (en bas du village, dans les marais).
En l'an X (1801), l'église pouvait contenir les 410 habitants de la commune.
D´après le devis de juillet 1931, ainsi que les cartes postales, l´église présentait en façade un clocher-porche en brique à deux arcades en plein cintre, contenant une seule cloche.
D´après la documentation fournie par l´ARPP (Agence Régionale pour la Protection du Patrimoine), la façade ouest avec ses deux contreforts talutés à ressaut intermédiaire, formant arc-boutants dans leur partie supérieur, et son clocher à une arcade brisée et toit en bâtière, a été entièrement refaite en brique et pierre dans les années 1920. Auparavant, les armoiries, déjà très mutilées, étaient situées au tympan. Elles ne sont plus visibles aujourd'hui.
En 1940, lors de l´attaque allemande, le clocher fut touché par un obus, et fortement endommagé. Il fut reconstruit grâce aux dommages de guerre. Il était auparavant pourvu de deux cloches. Une seule fut installée car la restauration aurait coûté trop cher pour accueillir les deux cloches. Sous le seuil à talus en larmier, est gravée une inscription en deux vers ; le premier est malheureusement presque effrité. M.... DE ..... [DIX H]VICT [M]OIS (rosaces) (rosaces) HA.ESTE.PRISE.S.VALLERI.HVICT.FOIS. aux deux bouts, signature : PIERRE [...] NICOLAS F..HAVLT (Flahault ?) FI.... Cette inscription est en très mauvais état ; elle semble commémorer les diverses prises et reprises de Saint-Valery pendant les guerres de la Ligue.
Chercheur de l'Inventaire général du Patrimoine culturel, région Hauts-de-France.