A hagyomány szerint a szent szülőháza fölé épített templom valójában a Kárpát- medence egyetlen, a IV. század óta folyamatosan használt kultuszépülete. Az egykori temetőkápolna helyén már a IX. században templomot emeltek. A Szentély román kori és gótikus részleteket őriz. Az épület jelenlegi barokk formáját 1668-72 között nyerte el. A templom előtti kúton áll Rumi Rajki István szobra - Szent Márton megkereszteli édesanyját - emlékeztetve a város és leghíresebb szülöttjének kapcsolatára.
align= left
Szombathely keleti városrészében, a hajdan önálló faluként létezett Szentmártonban áll a Szent Márton tiszteletére felszentelt templom. A római korban itt, az Arrabonába (a mai Győr) vezető út mentén terült el az antik Savaria keleti temetője. Területén a 4. században alakult ki az az ókeresztény temető, amelynek több sírköve is ránk maradt. Több jel mutat arra, hogy Pannonia feladása után a helyben maradt keresztény közösség tovább használta temetőjét.
Az Oriens (Keleti)-tartomány átszervezése - 829 - után Savaria grófsági székhely lett, a Rába-grófság központja. Ezt követően került sor a megszentelt földterületen, az egykori keresztény temető területén álló sírkápolna templommá való átépítésére. Ez a minden bizonnyal Szent Márton titulusú templom 860-ban már biztosan állt. Jogállását tekintve ez volt a plébániatemplom, és az is maradt a következő évszázadokban is. Körülötte a későbbiekben is folyamatosan működött - a kor szokásának megfelelően - a temető.
align=right
A magyar állam- és egyházszervezés idején fontos stratégiai szerepet játszó és az akkor is még használatos római Borostyánkő-út mellett fekvő Savariában még Szent István uralkodása idején, a korábbi templom helyén egy faszerkezetű templomot emeltek, amit aztán néhány évtized múlva, talán még Szent László király uralkodása alatt egy hasonló alapterületű, félköríves szentélyű téglatemplommal váltottak fel.
1230 tájára megváltozott ez a helyzet, hiszen erre az időre Szombathely városa, annak plébániatemplomával együtt - nyilván királyi adományból - a győri püspök birtokába került. Ezt követően a templomot késő-román stílusban megnagyobbították és kifestették. Egy 1360-ban kelt oklevél említi a templom előtt lévő kő kutat. A hagyomány szerint ennek a kútnak a vízével keresztelte meg édesanyját Szent Márton.
align=left
A 15. században a Szent Márton-templomot gótikus stílusban építették át. Ekkor a vártemplom mellett Szombathely város második plébániája volt, ám a 16. századra újra az egyetlen plébániává vált. 1638-ban azonban Draskovich György győri püspök a templomot, annak minden vagyonával együtt a Magyarországon ez idő tájt újból megtelepedő domonkos rendnek adta és a plébániát a vártemplomba vitette át.
A domonkosok, miután a temetővel körbevett templom mellett kolostorukat felépítették, hamarosan egy nagyméretű, háromhajós, igényeiknek jobban megfelelő templom építését kezdték meg. A félig kész, hatalmas, a mainál jóval magasabb épület, nyilván statikai hibák következtében, összedőlt. Ekkor vállalta magára az építkezés költségeit gróf Batthyány Erzsébet (1619-1674), gróf Erdődy III. György özvegye, amint ezt a főbejárat feletti építési felirat is hirdeti. A jelenlegi, 1668 és 1674 között felépült barokk stílusú templom építőmestere a Batthyány-ak szolgálatában álló olasz építész, Carlo della Torre volt. Az épület átmeneti formát képvisel a kápolnasoros és a háromhajós belső terek között.
A templom jelenlegi berendezése nagyrészt a 18. század közepéről való, amikor is gróf Erdődy I. László titkos tanácsos és felesége, gróf Illésházy Anna-Mária adakoztak a templom javára. Ekkor épült a főoltár és megváltozott a templom titulusa Szent Mártonról Szentháromságra. Ma ismét Szent Márton a védőszentje.
A templom berendezésének minden bizonnyal legértékesebb darabja a déli diadalív melletti oltáron álló, csodatévő hírében állt Szűz Mária-szobor, amely talán még a régi templomból származik és a domonkosok Mária-kultuszuk miatt nagy becsben tartották. Az északi mellékkápolna, a Szent Márton-kápolna bejárata fölött olvasható volt: HIC NATUS EST SANCTUS MARTINUS, azaz Itt született Szent Márton.
align=right
1788-ban, II. József intézkedései nyomán a szombathelyi kolostor is feloszlott és szerzeteseit a megmaradt vasvári domonkos rendház fogadta be. Két évvel később azonban már ismét Szombathelyen találjuk őket, sőt a templomot és a kolostort is tatarozzák. A templomban ezt követően nagyobb változásokat csak a 20. század hozott. 1924-ben új oratóriumot építettek. 1930-ban, amikor a szombathelyi egyetlen plébánia felosztásával a templom ismét plébánia lett, Wälder Gyula tervei szerint a templomot nyugati irányban egy második kereszthajó beiktatásával meghosszabbították. Ezekben az években épült össze végleg a templom a kolostorral.
A templom előtti kútra 1938-ban állították fel Rumi Rajki István alkotását: Szent Márton megkereszteli édesanyját. A szerzetesi élet 1950-ben szűnt meg a kolostor falai között. A plébániát azóta a Szombathelyi Egyházmegye papjai vezetik.