C'est un édifice néogothique, inauguré le 11 novembre 1870, par la volonté du autorités municipales et la participation de tous les habitants, y compris des expatriés, très attachés à leur village d'origine, qui ont répondu aux sollicitations financières des édiles. Il s'élève sur l'emplacement de l'église du XVIIème siècle, dévastée par un incendie. C'est une des églises les plus haut perchées de France, sous le Doigt de Dieu, un des sommets du massif de la Meije.
Laissé de nombreuses années sans entretien, l'édifice vient d'échapper à la démolition et l'association des Amis de l'église Saint Martin entend bien profiter de cette opportunité pour assurer la pérennité de ce bâtiment, fermé au public depuis 1986.
L'association Les Amis de l'église Saint Martin a pour objet "la restauration de l'église Saint Martin en priorité et la protection de son patrimoine mobilier". Elle a fait réaliser en 1998 une étude d'architecte et a participé en 2008 à la restauration du beffroi en aidant à son financement et à celui de la tribune pour l'installation d'un musée d'art sacré.
Cependant, lasse de ne jamais voir aboutir son projet de restauration, l'association a pensé se dissoudre en septembre 2015. Un nouveau conseil d'administration, très motivé, a repris le flambeau et sollicité une architecte du patrimoine pour faire le point des études déjà réalisées et apporter des propositions pour la restauration du bâtiment. A la suite de ses préconisations, rendues en avril 2016, le bâtiment a été mis sous surveillance en juin 2016 et les premiers travaux, financés par l'association, ont été lancés en septembre 2016.
La commune de Villar d'Arène a abandonné en août 2015 le projet de démolition/ reconstruction qu'envisageait la municipalité précédente. Propriétaire du bâtiment, elle a accepté, en septembre 2016, de signer une convention avec l'association et assure la maîtrise d'ouvrage, l'association recherchant les financements.
