La chiesa ha struttura romanica e risale all'XI secolo anche se ha subito nel corso dei secoli molte ristrutturazioni. La chiesa iniziale, molto più piccola e con un'unica navata, aveva l'altare nella posizione opposta all'attuale: era cioè in direzione est, come si usava nel periodo romanico, appoggiato alla torre di difesa della porta di ingresso alla città. Gli affreschi ritrovati durante gli ultimi interventi del 1970 che rappresentano un Cristo Pantocratore e alcune scene della vita di San Martino, ne sono una testimonianza. Un primo importante intervento risale al 1490, quando si inserirono le due navate laterali, ma l'altare rimase ancora nella posizione originale. La nuova chiesa fu consacrata dal vescovo Novelli di Alba. La torre fu rialzata e trasformata in campanile anche se si trovava in posizione molto particolare, al centro della facciata. La chiesa aveva praticamente la facciata divisa da questo campanile in pietra molto imponente. Un secondo intervento importante fu operato nel 1612. A causa della continua crescita della popolazione, si ampliò l'attuale zona dell'altare maggiore. Furono edificati il presbiterio, l'abside scavando la montagna e le due cappelle laterali. In questa occasione si spostò l'altare dalla posizione iniziale all'attuale. Alla fine del XIX secolo furono inseriti i due androni a fianco del campanile e fu disegnata una nuova facciata con i tre portoni di cui quello centrale finto. La torre campanaria fu intonacata, fu inserito un organo sulla cantoria in legno appoggiata al muro di fondo che coprì gli affreschi del 1397. Negli anni sessanta del XX secolo fu sostituito l'antico e malridotto coro in legno con uno nuovo. Gli ultimi interventi, nel 1970, riportarono alla luce le pietre del campanile, le campane furono elettrificate, furono sostituiti i due enormi orologi; fu rifatta completamente la pittura, sostituendo quella scura precedente con colori più chiari; furono liberate da scheletri e bare le camere sotterranee un tempo usate come cimitero; furono restaurate le stazioni della Via Crucis; l'organo fu spostato dalla cantoria all'abside, con passaggio di alcune parti del coro a fianco degli altari laterali a quello principale. Grazie a questa decisione si riscoprirono gli affreschi trecenteschi. La facciata recentemente è stata oggetto di studi, che hanno permesso di portare alla luce l’antica porta di accesso alla città, che, come sappiamo, era circondata da mura.