L’église se trouve rue Piwna qui, avec ses 250 mètres de longueur, est la rue la plus longue de la Vieille Ville. Fondée en 1356 par le prince mazovien Ziemowit et son épouse Eufemia, l’église fut à plusieurs reprises reconstruite dans le style baroque. Le dernier réaménagement se fit sous la direction de l’architecte Karol Bay, qui avait dessiné la magnifique façade « ondulante ».
A côté de l’église, il y a des bâtiments conventuels des Augustins, où se tenaient au XVIème siècles les diétines de la voïvodie de Mazowsze, grâce à quoi l’Église St-Martin était, juste après la Cathédrale, le temple le plus connu de Varsovie.
Son intérieur de style baroque tardif fut complètement détruit après la Guerre sans être reconstruit par la suite. De nos jours, l’intérieur est dans une grande partie moderne, le seul élément conservé est le crucifix partiellement brûlé et suspendu sur un pilier de la nef centrale.
L’église s’occupe des messes œcuméniques et de la mission religieuse de l’intelligentsia de Varsovie. Dans les années 70 et 80, des milieux oppositionnels s’y réunissaient.