Des fouilles archéologiques, réalisées au début des années 1980, attestent de la présence d'un sanctuaire funéraire mérovingien à l'emplacement de l'actuel sanctuaire. L'église Saint-Martin date du XVIe siècle et a été placée sous le vocable du célèbre saint partageant son manteau en 1551. Dans un premier temps, l'édifice religieux ne possède qu'une nef. Les bas-côtés seront rapportés en 1935. De solides contreforts soutiennent le bâtiment dont les murs sont constitués, pour l'essentiel, des moellons scellés ou recouverts de plâtre. La première travée de l'édifice a été détruite, en 1981, par un incendie. L'édifice abrite une œuvre contemporaine avec le chemin de croix réalisé par Helen Mai. Cette artiste se situe dans le renouveau de l'art de la fresque en utilisant pour son travail de la peinture à encaustique. Cette pratique donne un traitement des teintes original et caractéristique du travail d'Helen Mai.
L'église possède encore des dalles funéraires datant de la période de sa construction. Sur l'une d'entre elles, celle de Messire Charles Maheut, se retrouvent plusieurs éléments caractéristiques de l'art funéraire du XVIe siècle : des têtes de morts parsèment la dalle, rappelant la précarité de la vie humaine. Cette représentation de la mort est une habitude apparaissant dès le Moyen-âge et devenant courante au XVIe siècle. Dans l'art pictural de cette période, on retrouve cette tête de mort, sensé représenter les ossements d'Adam, au pied de pratiquement toutes les crucifixions. Les dalles funéraires de l'église Saint-Martin de Sevran ont été profanées par les sans-culottes révolutionnaires. Durant la guerre de 1870 contre les Prussiens, le sanctuaire est à nouveau profané. Les soldats ennemis se lavèrent dans la cuve des fonts baptismaux (datés du XVIIIe siècle) et utilisèrent l'autel pour leurs repas.
