Eglise pré-romane dont les origines paraissent être un monastère carolingien (Griffe, 1933) dont le roi Eudes confirme les possessions vers 897. Datation confirmée par l'étude archéologique de 2012 (cf. rapport ci-joint).
A la fin du 11e siècle, Bertrand de Durfort, seigneur laïc du site doit restituer l'église et ses biens à l'abbaye de Lagrasse dont elle deviendra un prieuré qui comporte, si l'on en croit un procès verbal de visite, daté de 1416 et cité par Marcel Durliat (Académie des Inscriptions et Belles-Lettres, 1971) «une maison de peu de valeur, pour recueillir receptes, faire prison, et pour la demeure du religieux qui a la charge du prieuré. Lui appartiennent en outre une quantité de terres fort infertiles, à cause de la pauvreté du pays, qui est fort maigre (...)». L'ensemble était évalué 307 livres 10 sous. Un acte du 2 mars 1667, précise que le prieur de Saint-Martin, religieux conventuel de Lagrasse, est seigneur du lieu, qu'il nomme le curé ou recteur ayant la responsabilité de l'église de Saint-Martin et de son annexe de Saint-André de Mayronnes et que ce dernier était chargé des «réparations desdites esglises, mesmes des ornemens nécessaires en icelles pour le divin service». Il recevait du prieur, en 1608, une somme annuelle de 45 livres tournois.
Il semble que le chœur, avec l'arc triomphal, soit tout ce qui subsiste de l'édifice primitif. Au 11e siècle, on ajouta au sud, sur un axe perpendiculaire, une chapelle formant un bras de transept dont la voûte prend appui sur des murs épais (1,20 m). Les traces d'arrachement d'un second bras du transept sont visibles du côté nord. La nef, qui va en s'élargissant vers l'ouest, pourrait avoir été refaite en même temps que les bras du transept, mais il est manifeste qu'elle a été restaurée encore plusieurs fois par la suite. Ce vaisseau, très court, est divisé en deux parties par une sorte de mur-diaphragme, assez tardif, qui supporte la charpente. La porte en plein cintre, composée de grands claveaux, évoque les portails catalans d'époque gothique. Elle était protégée par un porche aujourd'hui démoli.
Un important décor datable du 12e siècle a été mis au jour en 1967 lors de travaux entrepris par les services des Monuments historiques. Un aménagement de l'église a eu lieu au milieu du 18e siècle puisque le décor le plus superficiel date de la mise en place du maître autel (date gravée sur une des planches 1764), les cloches datent de 1723 et 1772.
Les fouilles et l'étude archéologique de 2012 par Camille Broquet ont permis de retrouver l'ancienne table d'autel qui était remployée lors de la construction de l'autel de la seconde moitié du 18e siècle (cf. rapport ci-joint). Le sondage sous le maître autel a permis de découvrir le pied d'origine de la table médiévale dans lequel une petite réserve pour les reliques est creusée.
