Fue construida en la segunda mitad del siglo XI por orden de doña Mayor de Castilla, como parte de un Monasterio de San Martín en 1066.
En cuanto al exterior de la Iglesia de San Martín de Frómista, destacan el cimborrio octogonal sobre el crucero y las dos torres cilíndricas a ambos lados de la fachada principal. Las tres naves, con bóveda de cañón, la central más ancha y alta que las laterales, terminan en tres ábsides circulares.
Hay pocas ventanas con arcos de medio punto en los ábsides y en los laterales del templo. En las fachadas, a modo de cornisa, se extiende un adorno ajedrezado de piedra a diferentes alturas.
La iglesia tiene cuatro entradas, una en cada una de sus fachadas, aunque sólo dos permanecen útiles: la de la fachada principal, la más ricamente adornada de todas, y la de la portada sur. La puerta de la fachada norte está tapiada.
