Come tutte le chiese di Valsolda anche la chiesa di Castello, situata all’inizio ovest del paese, è stata totalmente rifatta nel XVI sec. con inversione dell’orientamento, in modo da creare piu’ spazio davanti alla chiesa e facilitare cosi’ l’ingresso alle processioni, molto frequenti a quei tempi. Il cimitero antistante l’antico ingresso fu spostato al di là del paese, all’uscita verso Puria.
La dedicazione a San Martino risale al dominio dei Franchi (IX sec.) devoti a questo Santo che fu vescovo di Tours; mentre si ritiene che precedentemente la chiesa fosse intitolata a S. Giovanni Battista, Santo venerato dei Longobardi (VI-VII sec.) e al quale tuttora é dedicato un altare.
L’interno a navata unica offre uno spettacolo eccezionale grazie al soffitto (fine ‘600) voltato e affrescato da Paolo Pagani, pittore originario di Castello, al suo ritorno da una lunga permanenza nel Centroeuropa. I temi da lui trattati si raccordano ai soggetti delle sottostanti pale d’altare preesistenti, dando luogo ad una composizione complessa, dedicata alla vittoria del cristianesimo sul paganesimo, della fede cattolica sulle eresie.
La tematica della volta è anche legata a vicende personali del Pagani, e alla storia di Castello, nel medioevo rifugio dei Catari, gruppo di eretici combattuti dalla chiesa di Roma, e nel ‘600 particolarmente esposta all’influsso della Riforma protestante proveniente dalla vicina Svizzera.