En la venda feta l’any 1035 per Guitard Bonuç d’una peça de terra situada a la vil·la d’Alii, del terme de Castellar, tocant a Sant Martí, tenim el document més antic en què es fa esment d’aquesta església.
Sabem també que un tal Ramon Amat atorgà un testament que fou jurat a l’altar de Sant Joan de l’església de Sant Martí, l’any 1152 molt probablement. El temple, doncs, tenia més d’un altar, i per tant més d’un absis.
La capella fou reedificada al segle XVI; el vicari general del bisbat autoritzà el rector de Sant Feliu de Sabadell a beneir-la acabada la reconstrucció.
L’església fou destruïda a començament del segle XIX. Diu mossèn Vergés que l’any 1873, quan estudiava l’església de Sant Martí, li costà molt d’esbrinar que corresponia a la casa de can Masseguer; ell creu que l’any 1782 encara existia.
Segons el mateix Antoni Vergés, de l’antiga església de Sant Martí restaven unes quantes pedres disperses i reutilitzades en obres posteriors. Per al treball escultòric devien ser interessants dues ares que malauradament no han arribat als nostres dies. Actualment a la casa de can Masseguer es conserva, molt erosionada, una mènsula esculturada i altres carreus esculpits en diferents indrets dels murs, però tots ells, per la seva factura i composició, pertanyen ja a l’època gòtica.