На рубеже 17-18 веков город Архангельск сыграл очень важную роль в истории развития русского военно-морского флота. 4 июня 1803 года заложили каменную кладбищенскую церковь, освященную во имя Воскрешения Лазаря. Однако уже 4 ноября 1806 года Владыка Евлампий переосвятил храм в честь святителя Мартина Исповедника, папы Римского. В это время командиром Архангельского был адмирал М. П. фон Дезин Фондезин. Мартин Петрович принимал активное участие в финансировании и организации работ по постройке храма, поэтому храм и получил имя его святого покровителя.
Храм одноэтажный, с примыкающей к нему с запада колокольней. Первоначально храм имел всего один престол, но в 1886 году к северной части храма пристроили придел, освященный в честь святого апостола Иакова Алфеева. Постройка велась на материальные средства Санкт-Петербургского купца А.Я. Прозорова и архангельского купца М. В. Телятьева.
В 1839-1840 годах на материальные средства архангельского купца Дмитрия Починкова был построен иконостас храма святителя Мартина, который имеет необычайно замысловатую и красивую архитектурную форму. Иконостас придела Иакова Алфеева был освящен 9 октября 1886 года. Все росписи стен храма были выполнены вначале 20 веке в популярной на то время технике масляной живописи.
В 1930-е годы в храм привезли иконы из нескольких разрушенных церквей города Архангельска. В том числе несколько икон из Боровской, Успенской и Благовещенской церквей. Особенностью Храм Святого Мартина Исповедника является то, что он никогда не прерывал богослужения, не закрывался в советские времена и в значительной степени сохранил свое первоначальное внутреннее убранство.