Aquesta església era situada prop de l’actual Mas de Fontanet, a l’enclavament de Fontanet dins del terme d’Organyà. El lloc de Fontanet apareix esmentat en un document del 1021, mentre que el poble, ara desaparegut, ho era en documents dels anys 1026, 1084, 1090, 1091, 1093, 1096, 1100 i 1162, com a part integrant de les possessions de la família Caboet a la vall de Cabó. Amb la unió de les cases Caboet i Castellbò, l’any 1185, Fontanet passà a formar part del vescomtat de Castellbò —dins de la batllia de Cabó, quarter d’Organyà—, que gaudí de la jurisdicció alta i criminal del lloc, mentre que la jurisdicció baixa i civil era exercida pel capítol de Santa Maria d’Organyà; en cas de pena pecuniària, aquest en rebia la meitat i el vescomtat l’altra.
En la dècada dels setanta encara eren visibles les restes de la curvatura de l’absis d’aquesta església, situada prop de l’interessant edifici del mas de Fontanet. En el llibre de les visites pastorals del 1758 l’església de Sant Martí de Fontanet era annexa de Santa Maria d’Organyà i en tenia cura Jaume Minoves, del lloc de Fontanet. L’any 1904 l’església encara tenia culte.