Die jetztige Kirche stellt mindestens den fünften Bau an dieser Stelle dar. Die St. Martins-Kirche wird 1130 erstmals erwähnt. Vom gotischen Kirchenbau 1453 ist nur mehr der freistehende Kirchturm erhalten. Das Rokoko führte 1751/53 ein neues Gotteshaus auf. 1767 wurde der Turm erhöht (64 m).

Die saalartige, einschiffige Kirche stellt das größte Gotteshaus Vorarlbergs dar. Maße des Innenraumes: 65 m lang, 30 m breit, 14,5 m hoch Höhe der Außensäulen: 13 m

Die jetztige Kirche wurde 1839/40 unter Pfarrer Schweinberger erbaut. Die Pläne lieferte Staatsbaumeister Ing. Martin von Kink.

1967 - 1969 wurde das Gotteshaus von Architekt Emil Steffann aus Bad Godesberg entsprechend den liturgischen Bedürfnissen unserer Zeit umgestaltet.

Das Gotteshaus ist die Mutter-  und Hauptkirche der Stadt. Seit der Teilung der Stadt in sechs Bezirke wird dieser Kern des Ortes auch erster Bezirk genannt.  Die Kirche erhält schon durch ihre Lage an einem malerischen Platz mit verschiedenen alten und neuen Häusern, Brunnen und fünf strahlenförmig einmündenden Straßen besondere Beachtung. Bis spät ins 19. Jahrhundert umfasste die Pfarre St. Martin das gesamte Gebiet der Stadt Dornbirn.