L’attuale Chiesa Parrocchiale, databile alla metà del 1200, fu costruita sulla primitiva Chiesa Alto Medioevale la cui costruzione risale intorno all’anno 1000, epoca di insediamento del borgo fortificato di Castelpetroso.
La primitiva costruzione, realizzata fuori dalla prima cinta muraria a una quota notevolmente più bassa rispetto alla successiva, presentava dimensioni minori rispetto all’attuale; di essa si conserva il perimetro murario rinvenuto nel corso dei lavori di restauro del secolo scorso. La presenza di diversi elementi lapidei di epoca Romana riutilizzati nella costruzione della torre campanaria suggerisce la precedente esistenza di un luogo di culto.
Il campanile, la cui costruzione è datata fra il 1545 e il 1606, è costituito da numerosi elementi di recupero che vanno dall’epoca romana a quella medioevale. Di particolare importanza la lapide posta alla base, che certifica la presenza in loco della Tribù Tromentina, che occupò il territorio dopo la terza guerra sannitica. In cima alla torre campanaria trovano alloggiamento un ciborio coevo e due campane del XVI° secolo, alloggiate all’interno di una struttura ricavata da elementi del portale duecentesco.
La Chiesa a tre navate, di epoca settecentesca, ha resistito agli eventi sismici del 26 Luglio 1805. Al suo interno trovano spazio gli altari cinque-seicenteschi: l’Altare del “Cappellone”, con la statua dell’Addolorata degli inizi del ‘700, opera di Giacomo Colombo, l’Altare della Deposizione, con tela della scuola del Solimena, l’Altare del Rosario con la seicentesca statua della Madonna, l’Altare della Concezione e l’Altare di Sant’Antonio, probabilmente il più antico. Al centro, nella navata centrale, si può osservare l’Altare Maggiore di San Martino a cui la chiesa è dedicata.
Di particolare valore il pulpito in noce e il confessionale seicenteschi siti nella navata destra.
