Aquesta església es documenta l’any 1075, per la donació que Eliarda, muller de Guitard Isarn de Vallferrera, feu a favor de Santa Maria de la Seu de la dècima de la parròquia d’Ainet, que limitava per llevant amb l’església de Sant Martí. No es tenen més notícies sobre aquesta capella fins a arribar al segle XVI, en què, en la descripció del vescomtat de Castellbò que Pere Tragó feu en el Spill... respecte dels límits del terme d’Alins, l’església de Sant Martí hi consta com una de les fites que delimitaven aquest terme del d’Ainet. En la visita pastoral del 1758 a l’església parroquial de Sant Vicenç d’Alins, Sant Martí hi figura com una capella pública en bon estat. D’igual manera apareix en el Plan Parroquial del Obispado de Urgel del 1904. Actualment, de la capella de Sant Martí queden només minses restes de les parets, que no permeten establir conclusions sobre la seva tipologia o datació.