Het eerste kerkgebouw was van hout en mat circa 6 bij 13 m. Hiervan zijn paalkuilen teruggevonden bij opgravingen in 1969.
Deze kerk werd rond 800 gebouwd ten noordoosten van een iets oudere, mogelijk reeds christelijke begraafplaats. Het (voorlopig) meest westelijke deel van deze begraafplaats werd in 1996 onder de noordoosthoek van de Grote Markt aangetroffen.Het grafveld breidde zich in de 9de eeuw uit in zuidelijke, oostelijke en noordelijke richting. Iets ten noordwesten van de 8ste-eeuwse houten kerk kan een tweede houten kerk gestaan hebben: op die plaats zijn er weliswaar slechts twee palen aangetroffen, maar geen oude begravingen. Het 9de-eeuwse grafveld omsloot dan de locatie van het kerkgebouw.
Het derde kerkgebouw werd mogelijk al in de 10de eeuw opgetrokken uit tufsteen op de plaats van de eerste kerk. Het was een eenbeukig gebouw met een inspringend koor en een halfronde koorsluiting. Uitwendig mat de kerk 13 bij 42 m. Vermoedelijk was deze kerk aan Sint-Odger gewijd. De verspreiding van diens verering in de 10de eeuw paste binnen de kerkpolitiek van de Utrechtse bisschop Balderik (917-975).
De tufstenen kerk werd vermoedelijk tussen 1230 en 1245 vervangen door een bakstenen kruisbasiliek met een (later) inpandige toren in romano-gotische stijl: een middenschip met lagere zijbeuken met een dwarspand, waarop een koor met ronde koorsluiting en twee zijabsiden aansloten. Uitwendig mat de kerk toen 31 bij 56 m. Deze kerk werd afgebeeld op het stadszegel van Groningen uit de 13de eeuw. Aangenomen wordt dat de wijding van deze kerk aanleiding is voor een nieuw patrocinium, namelijk dat van Sint-Maarten.
In de 15de eeuw werd de kerk vergroot. Een hoog gotisch koor (9 m breed en 24 m lang) met een kooromgang werd aangelegd omstreeks 1410-1425. Daarna volgde de verbouwing van het basilikale schip tot een hallenkerk tussen 1430 en 1460. De instorting van de toren in 1468 was aanleiding om de kerk naar het westen te verlengen. Daarmee kwam de totale lengte van de kerk op ruim 80 m. Ten slotte werd omstreeks 1500 aan de noordzijde van de kooromgang naast de sacristie een kapel gebouwd. Op de eerste verdieping boven deze kapel bevond zich de librije van Willem Frederiks.
In 1688 werden de vijf topgevels van de dwarsdaken van het schip vervangen door een eenvoudige dakconstructie met een classicistische daklijst.
Een grondige restauratie van de kerk vond plaats in twee gedeelten: koor 1962-1969; schip 1969-1975. De topgevels van de dwarsdaken werden weer opgebouwd en het in 1854 afgebroken portaal met het ‘Boter-en-broodhuisje’ aan de zuidzijde van het schip in vereenvoudigde vorm gereconstrueerd.
De Martinikerk was de hoofdkerk van Go en Wold, het gebied rond Groningen. Een van de twee pastoors heette persona en trad op als vice-deken van Go en Wold. De pastoors en de priesters van de Martinikerk vormden een groep, gremium genoemd. Dit gremium leek op een kapittel. Daarnaast waren er nog geestelijken die als vicaris een bepaald altaar bedienden. Het is onduidelijk hoeveel geestelijken er exact aan de Martinikerk verbonden waren; rond 1500 waren het er vermoedelijk meer dan twintig.
Naast het hoofdaltaar zijn er achttien altaren bekend. Bij sommige van deze altaren kwamen gilden bijeen, zoals het smedengilde bij het Eligiusaltaar en het koopliedengilde bij het Nicolaasaltaar. Bij het altaar van Onze Lieve Vrouwe ter Nood werd in 1500 een lamp gesticht uit dankbaarheid vanwege het opbreken van het beleg van de stad door de hertog van Saksen (zie ook bedevaarten).
Bij de restauratie zijn muur- en gewelfschilderingen uit verschillende periodes blootgelegd, onder meer decoratieve motieven uit de 13de, de 15de en de 16de eeuw. De oudste figuratieve voorstelling stamt uit de 14de eeuw. Op de sluitstenen van het koor en op de gewelven van de kerk werden in de 15de eeuw verschillende heiligen afgebeeld. In het begin van de 16de eeuw is in het koor een grote schildering aangebracht met het Laatste Oordeel. Veertien nissen in het koor bevatten scènes uit het leven van Christus uit omstreeks 1535.
Een orgel uit het midden van de 15de eeuw werd door verschillende orgelbouwers vergroot. De belangrijkste veranderingen werden aangebracht door Arp Schnitger (1692), zijn zoon F.C. Schitger (1728) en A.A. Hinsz (1740). Een restauratie (1983-1984) maakte latere veranderingen ongedaan.
[Kortekaas, Van der Werff]
Lit: F.J. Bakker, ‘Heiligen en altaren tot 1594’ in: Van Halsema, Geloven in Groningen, 73-98; J.W. Boersma e.a. (red.), Groningen 1040; Archeologie en oudste geschiedenis van de stad Groningen (Bedum 1990); C.E. Dijkstra, ‘Het altaar van Onze Lieve Vrouwe ter Nood in de Martinikerk te Groningen’. GVA 1972-1973,15-23; M. Kenemans, ‘Graven op de Grote Markt' in: Hervonden Stad (1997) 45-55; J.N.
Lanting, ‘Nogmaals de bouwdatums van het houten gebouw onder de St.-Walburgkerk, en van de houten en tufstenen voorgangers van de Martinikerk’, GVA 1990, 169-178; C.H. van Rhijn, Templa Groningana; De Martini kerk, de A kerk, de Nieuwe Kerk en het beheer van de Nederduitsch Hervormde gemeente te Groningen (Groningen 1910); J. Schoneveld, Groninger kerken en hun schilderingen (Utrecht 1991); E.O. van der WerfF, De Martini kerk en toren in hartje stad (Groningen 1991).