La paroisse Saint-Martin de Senouillac est de fondation ancienne. Rossignol rapporte ainsi qu'en 1249 Raimond-Guillaume de Penne délaissa à l’évêque d’Albi les dîmes qu’il possédait à la paroisse de Saint-Martin de Mauriac. Celui-ci lui octroya en retour, de façon viagère, toutes les dîmes et prémices de la paroisse en blé, vin et autres et les revenus de plusieurs fiefs dépendant de l'église, à la condition qu'il ferait desservir l'église par un chapelain et un clerc convenables qu'il présenterait à la confirmation de l'évêque et à l'entretien et aux habits desquels il pourvoirait. L'église fut plus tard une annexe de Labastide-de-Montfort et de la collation de l'archidiacre de Castelnau-de-Montmirail.£Le vaisseau central semble dater de la seconde moitié du 18e siècle, sans doute accompagné de la seule sacristie. Il existait alors une entrée sur le flanc sud qui est portée sur le plan de 1871. Des extensions sont construites au milieu du 19e siècle : une chapelle au nord, accolée à la sacristie, et un premier espace au sud-ouest pour abriter les fonts baptismaux. Un second local est adossé à ce dernier (vestige de chaîne d'angle) pour abriter les chaises : tous deux sont portés sur le plan de 1871. En 1871, on projette d'ajouter des chapelles latérales et un choeur semi-circulaire. Seule une chapelle est finalement construite sur l'élévation sud, en symétrie de la chapelle nord. A la même époque, une voûte en brique creuse et des arcs doubleaux sont construits : la charpente était jusqu'alors restée apparente.