Dit is de derde kerk in Aarlen die gewijd werd aan Sint-Maarten. De eerste (8ste eeuw) bevond zich buiten de stadsmuren en werd verwoest in de 16de eeuw. De eredienst werd van dan af verplaatst naar een kerk in het stadscentrum (1558). Deze werd afgebroken in 1935.
Er wordt verteld dat de nieuwe Sint-Maartenskerk werd gebouwd door toedoen van Leopold II die in de twee uiteinden van zijn land een indrukwekkend bouwwerk wilde oprichten. Dat was tevens de wens van Aarlen, jonge hoofdstad van de provincie Luxemburg, en de bouw werd voltooid tussen 1907-1914. De Lotharingische architectuur is geïnspireerd op de 13de eeuwse straal gotiek. De toren is 97 meter hoog. De kerk werd gewijd in 1937 en is door Monumentenzorg geklasseerd in 2002.