A pesar de su apariencia barroca es un edificio de origen medieval. Al exterior, el edificio muestra muros de sillería, en los que se advierten las diversas etapas constructivas, distinguiéndose el sillar medieval en los muros de la nave, aunque una cornisa barroca da uniformidad a todo el conjunto. Enriquece la volumetría del templo la torre que emerge en el tramo de los pies, fábrica del siglo XIII en sillería, que forma un prisma de planta rectangular con cuerpo de campanas abierto por varios arcos de media punto -algunos cegados en la actualidad-, sobre línea de matacanes. Su remate fue arreglado en época barroca con una cornisa y cuatro pirámides de bolas, las cuales montan encima de las esquinas.
Delante de la torre, por el lado de la Epístola, se encuentra instalada una monumental portada barroca de la primera mitad del siglo XVIII, cuya tipología deriva del portal de la basílica de Mendía en la vecina localidad de Arróniz, que labró en torno a 1702 el cantero Francisco de Ibarra, a quien podría adjudicarse esta obra de Luquin.
La portada parroquial, concebida como un gran retablo, es una aparatosa máquina de piedra con un cuerpo de exquisitas proporciones cuadradas, formado por parejas de columnas exentas de capitel compuesto y fuste acanalado que montan en altos pedestales de frentes cajeados. En doble cornisa se eleva un ático provisto de pilastras cajeadas y potentes machones extremos, que otorgan un gran vigor arquitectónico al proyecto; frontón curvo roto y envuelto en volutas centrado por pirámide con bola culmina la estructura y unos aletones envolutados la encuadran, para así facilitar el tránsito de los cuerpos. Entre las columnas del primer cuerpo se abre una puerta adintelada con baquetón mixtilíneo, muy semejante a la de una casa de la calle San Antón de los Arcos, que también parece obra de Francisco de Ibarra. Sobre la puerta se halla instalado un óvalo con el emblema de San Pedro, dentro de un ostentoso enmarque de follajes y timbrado por corona abierta que sostienen dos ángeles. Su tosquedad desdice del empaque arquitectónico del conjunto.
En el ático queda una hornacina de media punto bajo venera, la cual alberga una estatua de San Martín, titular del templo. La portada tiene un adecuado enmarque urbanístico en una lonja delantera a la que se accede por una escalinata de peldaños curvos y contracurvos, inspirada en los diseños arquitectónicos de Sebastiano Serlio.