Les primeres notícies del temple les trobem l'any 1060, quan apareix citat en el testament de Mir Geribert, senyor del lloc. Foren els Santmartí els grans protectors de l'església, de fet es troba dins del recinte del castell d'aquesta nissaga. Al llarg dels segles vam cedir-hi nombrosos bens i propietats, que li van permetre gaudir d'una situació privilegiada. De fet, en el segle XII, Jordà de Santmartí va fer enderrocar l'antiga església llombarda per bastir una de nova, més adient als gustos de l'època.

El bisbe de Vic, Guillem de Tavertet, va consagrar el nou temple en 1204.  A finals del segle XIII va adquirir la condició de parròquia.

Durant la guerra Carlina, en trobar-se dins del recinte fortificat, va ser utilitzada com a caserna, fet que provocà que patís nombrosos desperfectes. En 1906, Josep Puig i Cadafalch la va restaurar i la va dotar de l'aspecte actual. Recentment ha tornat a ser restaurada, netejant els seus murs i consolidant algunes estructures i elements, que no havien estat tocats en la restauració de Puig i Cadafalch.

Entre els segles XV i XVIII el temple va ser modificat. Sobre la cúpula del creuer es va alçar una torre de campanar en el segle XVI. D'aquesta època també és la porta oberta en el mur oest i que probablement va substituir a una portalada romànica. Completen les modificacions uns altars i una capella barroca afegida en el costat nord del creuer.

L'església està formada per una sola nau capçada a l'est per un absis semicircular.

Alguns autors afirmen que es tracta d'un dels absis més bells del romànic català, doncs és un dels millors exemples d'escultura de la darrera etapa del romànic a Catalunya.

Està decorat externament amb set arcs de mig punt, resseguits per un guardapols decorat amb motius vegetals. Aquests es recolzen en columnes adossades, que tenen els capitells esculpits amb motius vegetals.

En l'interior dels arcs trobem un altre arc, també recolzat en columnes amb els capitells esculpits amb motius vegetals.

En tres d'aquests arcs s'obre una finestra d'una sola esqueixada.

Sota la teulada, hi ha una cornisa, decorada també amb motius vegetals, que es recolza en mènsules esculpides a base de motius geomètrics, vegetals, caps d'animals i figures humanes.

Aquesta decoració es repeteix en els murs laterals i en el transsepte.

La decoració a base de dobles arcs es repeteix en l'interior de l'absis. Els mestres picapedrers que van treballar en aquest temple són els mateixos que ho van fer en Sant Miquel de Camarasa i en els claustres de Sant Benet de Bages i Sant Pere de les Pueles.

Novament la decoració és a base de motius vegetals amb fulles d'acant i palmetes.

La nau es cobreix amb una volta de canó de perfil lleugerament apuntat i reforçada per quatre arcs torals.

L'arc situat més a l'oest està integrat en el mur i es recolza en dues pilastres rectangulars, amb els capitells esculpits.

Els dos arcs centrals es recolzen en columnes semicirculars, adossades als mus laterals, que també tenen els seus capitells esculpits.

L'arc que comunica la nau amb el creuer és doble.

El més exterior es recolza en dues semicolumnes adossades, mentre que el més interior ho fa en dues pilastres rectangulars.  En tots dos casos els capitells són vegetals.

També estan decorats amb aquesta mateixa temàtica els capitells de l'arc triomfal i dels arcs del creuer, que segueixen la disposició de doble arc del primer toral de la nau.

En el punt d'intersecció de la nau amb el transsepte, s'alça una cúpula semiesfèrica, sobre la que posteriorment es va aixecar el campanar.

En el mur nord trobem una finestra, que externament està emmarcada per una motllura, que es prolonga per tot el mur a mode d'imposta i que està decorada amb botons florals. Interiorment presenta una arquivolta, recolzada en dos columnes amb els capitells esculpits, de factura moderna.

Sobre la porta del mur oest trobem una altra finestra de característiques similars. En aquest cas un dels dos capitells de l'arquivolta interior està decorat amb motius animals, mentre que l'altre té temàtica vegetal.

En el mur sud trobem dues finestres més. La que es troba situada en el tram més occidental de la nau ha estat molt restaurada i com la del mur nord, presenta capitells moderns.

L'altra finestra encara conserva els capitells originals, tot i que estan molt erosionats. L'arc està decorat amb un cordó per la part interior.

La porta situada en el mur nord és de factura romànica. La seva fàbrica és anterior a la resta del temple, el que fa pensar que va ser aprofitada del temple anterior. Està construïda en un cos avançat i la seva datació és de finals del segle XI.

Està formada per tres arquivoltes llises de mig punt, que es recolza en tres parelles de columnes amb els capitells esculpits.

Com ja hem comentat, la portalada va ser realitzada un segle abans que la resta del temple i per tant el mestre picapedrer va ser un altre. Les diferències estilístiques entre aquests capitells i els de la resta del temple són notables.

Si mirem la portalada des de l'esquerra, el primer capitell mostra a un personatge lluitant amb un lleó en cadascuna de les cares. Alguns estudiosos afirmen que en tots dos casos es tracta de David.

En el següent capitell, força erosionat, trobem una figura humana vestida amb túnica i orant amb els braços oberts. Al seu costat dos éssers alats, que podrien ser àngels. Algunes interpretacions afirmen que representa l'Ascensió de Crist al Cel.

Els dos capitells de l'arc interior estan decorats amb fulles d'acant, botons florals i cares humanes.

En el capitell central del costat dret està decorat amb dos lleons enfrontats, sobre els que hi ha una figura humana que s'estira els cabells.

El darrer capitell té dos grius enfrontats.

L'altra porta està situada en el mur oest. Va ser realitzada en el segle XVI. Es desconeix si va substituir a una anterior romànica, si bé l'estructura d'aquesta façana fa pensar que si existia.

Flanquegen la façana dues gàrgoles en forma de lleó.

Sota la teulada trobem una cornisa esculpida amb motius vegetals, que es recolza en mènsules esculpides. Estan decorades amb figures humanes, animals i motius vegetals.

En el presbiteri es venera una imatge de la Mare de Déu, que és un rèplica de l'original, tallada a principis del segle XIII. Aquesta va ser trobada durant les obres de restauració de principis del segle XX, però malauradament va desaparèixer durant la Guerra Civil. No es sap si va ser cremada o forma part d'alguna col·lecció privada. Gràcies a les fotografies que es tenien d'ella, es va poder realitzar una còpia molt fidel.

Tampoc podem veure en l'església diverses talles de fusta, conservades actualment en el Museu Nacional d'Art de Catalunya. Una d'elles correspon a una imatge de Crist de finals del segle XIII, que està mutilada. També hi trobem dues taules amb imatges en alt relleu. Es creu que representen a un rei de l'Epifania i a la Verge n l'escena de l'Anunciació. Per la part del darrera hi ha pintades les escenes de Sant Pere i Sant Pau.

El darrer element conservat en aquest museu és una creu, amb Crist Crucificat, datada entre els segles XIII i XIV, ja en estil gòtic.

També és gòtic el retaule que podem contemplar en el braç sud del transsepte i que recentment ha estat restaurat. Està dedicat a l'Ascensió del Senyor i és obra d'en Jaume Cabrera, del taller de Lluís Borrassà. La seva datació és al voltant del 1421.

Destaca per sobre de tot la bella imatge de la Verge Maria, en la part central del retaule.