In de geschiedenis van het jonge christendom neemt Dokkum een dramatische plaats in. Missionaris Bonifatius is in 754 bij Dokkum door ‘heidense’ Friezen vermoord. De verering van de martelaar is later op gang gekomen. In de 12de eeuw werd er een premonstratenzer abdij gesticht. Naast de abdijkerk werd ook een parochiekerk gebouwd. De huidige Martinuskerk heeft twee voorgangsters gehad. Nadat de Bonifatiusabdij spoedig na de hervorming was afgebroken, werd de Martinuskerk de protestantse hoofdkerk van de stad. De bouw van deze kerk was in het begin van de 15de eeuw met het koor begonnen, waarna later het schip volgde. Het werd een laatgotische kerk met traveeën voorzien van brede spitsboogvensters met vorktraceringen en tweemaal versneden steunberen. De rondbogige ingang aan de zuidzijde van de westelijke travee, een rondboog in een geprofileerde spitse nis, behoort bij de bouwtijd. De vijfzijdige koorsluiting heeft ook steunberen en smallere vensters. De kerk moest worden uitgebreid, een proces dat duurde van 1588 tot 1593. De voornaamste veranderingen waren de toevoeging van een noordbeuk, het verhogen en vernieuwen van de kap en het aanpassen van de westgevel. De noordbeuk werd deels opgetrokken van afbraakmateriaal van de abdij. De nieuwe kap bleek niet goed te passen en in de zuidmuur zijn de verschillen opgevangen door uitgemetselde togen die de eerste twee venstervakken als het ware bekronen. De noordbeuk kreeg steunberen en de brede vensters ertussen kregen een rondbogige vorm met vorktracering. De westgevel, die aan de zijkanten met drie versnijdingen steunbeer-achtig is afgesloten, is aan de noordzijde met handhaving van deze versnijdingen voor de nieuwe beuk verbreed en van een klein radvenster voorzien. In de bouwnaad staat een ingang in een licht spitsbogige nis. Midden in de oorspronkelijke gevel is een tweede ingang met een classicistische omlijsting. Daarboven rijst een breed en hoog venster op dat korfbogig is gesloten.
De van gele steen gemetselde geveltop voor de nieuwe kap heeft een getrapte vorm en in het midden een dubbele, vleugelvormige uitkraging met kraagstenen in de vorm van leeuwenkoppen met ringen. Daarboven staat de met zink beklede houten toren met een spits.
Het interieur van het schip en het koor wordt gedekt door een vlak balkenplafond. Het koor heeft een stenen gewelf gehad dat bij de verbouwing onder leiding van Jacob Izaaks Douma in 1856-’57 is verwijderd. Toen is ook een galerij tussen schip en koor weggehaald. Deze rustte op twee ronde, baksteen kolommen die bij de restauratie in 1965-’69 weer tot een meter hoogte zijn opgemetseld. De koorwanden hebben beneden diepe spaarnissen die met geprofileerde baksteen zijn omlijst. Bij genoemde restauratie zijn ze met de onderste delen van de colonnetten die mede het gewelf vormden in het zicht gebracht. Schip en noordbeuk zijn met rijzige ronde kolommen en ronde scheibogen van elkaar gescheiden.
Aan het einde van de 18de eeuw is hoog in deze zijbeuk een zittribune met balustrade aangebracht. Ongeveer in het midden van de zuidwand is het liturgische centrum ingericht. Er is een fraai doophek met breed uitwaaierend kuifstuk in rococostijl. De preekstoel met klankbord is in dezelfde stijl, met snijwerk op de kuippanelen met rocailles en loofwerk waarin een bijbelboek, pelikaan, gekapte valk, leeuw, slang en andere voorstellingen zijn te herkennen. De festoenen op de hoekpenanten symboliseren met bloemen, korenaren, druiven en hulst de vier seizoenen. Er zijn twee bijpassende excellente koperen lezenaars. De preekstoel is in 1751 gemaakt naar ontwerp van de Leeuwarder architect Sjouke Nooteboom; het snijwerk is waarschijnlijk van Yge Rintjes.
In de koorsluiting staat een poortje, waarboven in de bekroning een schilderstuk te zien is van de Dokkumer kunstenaar Frans van der Elst met de voorstellingen Geloof, Hoop en Liefde en in het fronton het stadswapen van Dokkum. De orgelbalustrade met fraaie getorste zuiltjes voor de panelen is met het orgel in 1688 vervaardigd. Het instrument van de Groninger orgelbouwer Jan Helman is verloren gegaan. In de kas zit een instrument uit 1968 van de firma Flentrop uit Zaandam.
