La première église paroissiale de Masevaux, dédiée à saint Martin, s'élevait au milieu du cimetière supérieur, hors les murs de l'enceinte. Elle serait d'origine très ancienne, préexistant à l'église abbatiale. Le bâtiment existant au 18e siècle était sans doute d'époque romane ; sa démolition fut décidée en 1786, en raison de sa vétusté et de l'éloignement de l'église par rapport au centre de la ville. Il fut décidé de construire un nouvel édifice à l'emplacement actuel, d'après un projet de l'architecte Gabriel Ignace Ritter, dont on a conservé le devis de 1787. Malheureusement le magistrat ne lui confia pas la surveillance des travaux, malgré les recommandations de l'intendant et les travaux furent interrompus à la suite de l'apparition de lézardes dans les murs de la tour. Une inspection réalisée par Jean-Baptiste Kléber et Strolz confirma le risque d'effondrement et la nécessité de démolir la tour. La construction de l'église fut abandonnée, la nef était couverte et servit de magasin, mais n'étant pas entretenue se dégrada rapidement. Provisoirement les services religieux furent déplacés dans l'église Saint-Erhard de l'hôpital. En 1837 la municipalité décida de restaurer et d'achever l'église de 1787 sous la direction de l'architecte Jacques François Antoine Kuen de Masevaux. Il reprit le projet et le devis de Ritter, mais la façade principale de l'église fut assez profondément transformée, d'après un nouveau projet de 1839. Trois statues des vertus théologales furent réalisées par le sculpteur Jean-Baptiste Glorieux de Belfort, d'après un projet de Kuen et posées en 1847. L'église fut consacrée en 1842. En 1966 un violent incendie détruisit l'église et tout son mobilier, ne laissant debout que les murs. Les travaux de reconstruction furent achevés en 1971, dirigés par les architectes J. T. Boemlé et J. D. Evette de Mulhouse.