L’église Saint-Martin forme un ensemble architectural marqué par une stratification particulièrement riche. Fondée au XIe siècle, elle conserve de cette première période la tour de l’Horloge et l’abside. Plusieurs campagnes de construction et de transformation ont ensuite contribué à son aspect actuel.
En 1426, la chapelle du Rosaire fut édifiée. Elle fut transformée et agrandie de 1494 à 1499 dans le style gothique flamboyant, formant le côté nord de l’église. Cette même période vit également la construction de la grosse tour et l’installation d’une cloche vieille de plus de 500 ans, considérée comme l’une des plus anciennes de Normandie. Entre 1546 et 1563, l’édifice s’agrandit au sud avec la création d’une nef latérale. Saccagée en 1567 pendant les guerres de Religion, l’église fut réaménagée en 1583.
Un retable imposant fut installé en 1655. Durant la Révolution, l’église devint un Temple de la Raison et de l’Être suprême, ainsi qu’un lieu de réunion et un entrepôt.
Vers 1890, l’abbé Gontier fit modifier les volumes intérieurs par la construction d’une voûte en briques creuses sur la nef et le chœur. Il fit également installer un mobilier néo-gothique comprenant notamment des autels latéraux, une table de communion et un lustre. En 1935, l’abbé Girard entreprit d’importants travaux sur le mobilier : les éléments néo-gothiques furent supprimés, l’orgue fut aménagé et de nouveaux vitraux, un baptistère et du mobilier furent créés.
À partir de 1947, les conséquences d’un bombardement entraînèrent la disparition de six verrières anciennes et de deux verrières du XXe siècle. Le mobilier et les statues furent alors remaniés, associant des œuvres contemporaines aux éléments anciens. Sur la façade donnant place Saint-Martin, neuf statues de sculpteurs connus, dont Paul Belmondo, furent intégrées dans des niches de style Renaissance. Ces apports d’après-guerre constituent l’un des premiers exemples d’intégration de l’art contemporain dans un monument historique. Ils ont permis le classement de l’église par un arrêté de novembre 1990.
