Aquesta església es trobava fora de la vila d’Ager, vers el seu extrem sud-oest, lloc on s’originà el barri de Sant Martí i enfront del portal de la muralla que va prendre també aquest nom. Consta des de l’any 1047 i novament surt esmentada el 1063 en una permuta de terres o d’un farraginal situat prop de l’església de Sant Martí. Més tard, al pas del segle XII al XIII, es va erigir al seu costat un hospital de pobres, el segon que tingué la vila i que per això es digué de Sant Martí. Des del 1232 en coneixem l’existència i actuació, quan Guillem Carbonell s’hi donà per servir-lo. Aquest hospital, creat com diu un plet del 1272 al costat de l’església de Sant Martí, es trobava sota el domini de l’abat del monestir de Bellpuig de les Avellanes, de manera que en algun moment se l’anomena “hospital de Bellpuig”. L’hospital i els seus servents consten fins ben entrat el segle XIV.
L’església de Sant Martí degué desaparèixer amb el despoblament del final de l’edat mitjana, però el seu nom va subsistir en el portal de la vila, citat encara el 1480 com a “portal de Sant Martí”. En les visites pastorals de l’arxiprest Francesc Esteva (1758-59) s’esmenta com a destruïda fa molt de temps.