La chiesa romanica di Monte S. Martino si presenta come un vero e proprio "museo" che custodisce alcuni dei più preziosi capolavori dell’arte quattrocentesca marchigiana.
Al suo interno è possibile ammirare ben tre polittici dei fratelli Crivelli, in particolare un Polittico di Vittore Crivelli, datato 1489 e firmato alla base del trono della Vergine, proveniente dalla dismessa chiesa di S. Maria del Pozzo; lo straordinario Polittico di Carlo e Vittore Crivelli (1490), l’unica opera per la quale è certa una collaborazione tra i due fratelli.
La raffigurazione, distribuita su due registri, presenta, nella parte inferiore, la Madonna con il bambino in trono tra S. Nicola, San Michele, San Giovanni Battista, San Biagio mentre nella parte superiore si trova il Cristo morto sorretto da due angeli con ai lati San Giovanni, San Martino, San Rocco, S. Caterina d’Alessandria. Nella sottostante predella Cristo salvatore con gli apostoli.
L’utilizzo di materiale di riuso nella muratura esterna, come dei blocchi con decorazione di influenza longobarda, testimonia una sistemazione dell’edificio riferibile all’XI secolo. Modifiche successive, rintracciabili nelle tamponature delle finestre, sono visibili nei muri perimetrali della chiesa che assieme alla casa parrocchiale e alla torre campanaria forma un corpo unico. Il campanile, che si alza in corrispondenza dell’abside della chiesa, si presenta come una massiccia torre, dal coronamento a cipolla, probabilmente riferibile al XVI secolo.
Sull’esterno della cella campanaria, alla base delle arcate, si vedono dei dischi in pietra, che sono ciò che resta di quattro orologi, uno per ogni lato.
La facciata, che si apre su una piazza dall’assetto irregolare, è caratterizzata da un unico portale d’ingresso, sormontato da un’iscrizione e da un semplice frontone con decorazioni aggettanti. L’epigrafe riferisce di un restauro del 1772 promosso dal cardinal Paracciano e da Francesco Ricci, nipote di quel Monsignor Armindo Ricci a cui si deve il nucleo principale della Pinacoteca di Montesanmartino. La riproduzione dello stemma araldico testimonia il ruolo della famiglia Ricci nella fase di riqualificazione dell’edificio. La struttura interna si presenta ad unica navata con quattro cappelle laterali, due per lato, d’impianto settecentesco. A tale periodo è da collegarsi la sostanziale trasformazione della sistemazione interna, che è conservata nell’aspetto odierno.
Elemento che evidenzia la risistemazione settecentesca è un’iscrizione, posta sullo stipite della porta d’accesso alla sagrestia, in cui viene fatta memoria della consacrazione del luogo sacro da parte di Monsignor Martino Borgia, indicandone la data precisa, 28 settembre 1727. Parte delle suppellettili ecclesiastiche, dei paramenti e delle opere presenti nella chiesa provengono dall’antica chiesa di San Michele, la quale venne dapprima trasformata in ospedale, come testimonia il Colucci, e poi demolita.