La Chiesa di San Martino a Monselice venne fatta erigere attorno all'anno Mille ed apparteneva in origine al Monastero di Santa Giustina di Padova. Dalla sua costruzione, l'antica cappella subì un lento e progressivo degrado fino al Settecento, quando venne ampliata e restaurata.
A questo periodo risalgono gli interventi sugli altari e le opere scultoree di Giuseppe Bernardi, detto "il Torretto". Del Settecento anche l'importante ciclo pittorico attribuibile al pittore di origini venete Vincenzo Damini e i dipinti del presbiterio di Gaspare Diziani. Della pregiata quadreria fanno parte anche altre tele di artisti minori del periodo a cavallo tra XII e XIII secolo.
Nel 1927, vennero apportate importanti modifiche agli spazi della chiesa: dal vano di sinistra venne ricavata una piccola cappella dedicata alla Madonna, venne eliminata la scala di accesso al pulpito e la balaustra esistente venne riadattata ad altare; venne costruito un soffitto a botte, dando alla struttura generale dell'edificio un aspetto più gradevole.
Dopo la Seconda Guerra Mondiale, viste le evidenti condizioni di degrado, la Comunità decise di risistemare l'interno della chiesa: finestroni in ferro sostituirono i precedenti in legno, e le pareti furono ritinteggiate, mentre l'artista locale Augusto Manfrin si dedicò alla decorazione della cappella della Madonna.
Negli anni Cinquanta, si provvide poi a qualche consolidamento, ma solo alla fine degli anni Ottanta fu possibile un restauro totale dell'immobile, grazie all'intervento di un cittadino monselicense, tecnico della Soprintendenza di Venezia che si spese con le autorità di Monselice per avviare l'iter necessario al restauro.
L'associazione "San Martino" si occupò inoltre di tinteggiature, di costruire l'impianto elettrico e restaurare i dipinti. I lavori di restauro, iniziati nel 1983, terminarono nel 1990, ridando alla chiesa nuovo lustro e alla città di Monselice un sito di pregio artistico-culturale.
Oggi la chiesa è officiata dalla parrocchia del Duomo Nuovo e viene utilizzata per cerimonie e durante alcuni eventi canonici, come i fioretti di maggio e nel giorno di Santa Lucia, il 13 dicembre; in questa occasione la chiesa è affollatissima per la benedizione del pane, dalla tradizionale forma di occhio a quattro raggi, che riproducendo il simbolo iconografico della Santa protettrice di scalpellini e spaccapietre, lavori ormai scomparsi, ma legati all'antica lavorazione della trachite euganea.
La chiesa di San Martino è ora sede dell'omonima associazione, ed ospita spesso manifestazioni ed eventi culturali.
