De Martinikerk is gedurende de 15de eeuw totstandgekomen als een kerk die in zijn ruimtelijke dispositie in Friesland geen gelijke kent. Zij is toen in de plaats gekomen van een tufstenen voorgangster, waarvan materiaal is hergebruikt. De kerk is voornamelijk opgetrokken van gemêleerde baksteen waarin geel domineert. Het is een ruime pseudobasiliek waarbij de zijbeuken als omgang om het koor worden voortgezet. Aan de westzijde bezit zij een flinke toren met een hoge spits.
In het begin van de 15de eeuw is eerst het koor met de omgang gebouwd, daarna is in het midden van die eeuw het schip met de zijbeuken opgetrokken en is aan het einde van de eeuw de toren verrezen. Er is een grote eenduidigheid in de laatgotische architectuur die aan de buitenkant in de lange zijmuren een ritme heeft opgeleverd van een grote reeks van veertien tweemaal versneden steunberen en dertien venstertraveeën. Aan beide zijden staan ingangen in de tweede travee, waarvan de zuidelijke in gebruik is en in de vijfde travee zijn de ingangen, eveneens van geprofileerde, korfbogige vorm, dichtgemetseld. De vensters hebben alle een dubbele bakstenen vorktracering en onder de dorpels loopt rond de hele kerk een waterlijst door, ook over de beren en rond de sacristie. Deze sacristie is in dezelfde bouwstroom aan de noordzijde van het koor dwars tegen de kerk gebouwd en is op de hoeken eveneens van steunberen voorzien. Het enige element dat na de 15de-eeuwse bouwerij nog is toegevoegd is een poort in de koorsluiting, een renaissancepoort met zandstenen neggen, lijstkapitelen, een sluitsteen met een kop en een bekroning met het stadswapen, geflankeerd door voluten. De toren is aan het einde van de 15de eeuw tot de nok van het dak ongeleed opgemetseld en daarboven kwam een iets verjongde geleding. Daarin zijn aan alle zijden drie galmgaten en uurwerkplaten opgenomen. Binnen een omgang rijst de hoge, ingesnoerde spits op.
Inwendig is het schip overdekt door een tongewelf met trekbalken, korbelen en muurstijlen die tot de kapitelen van de kolommen doorlopen. De zijbeuken zijn met halve houten tongewelven gedekt. Schip en zijbeuken zijn van elkaar gescheiden door dertig verhoudingsgewijs slanke, ronde, bakstenen kolommen met lijstkapitelen en door spitsbogige scheibogen. Om de suggestie van een lichtbeuk te wekken zijn hoog in de schipmuren boven de scheibogen, spitsboognissen met vorktraceringen aangebracht. Tussen het verhoogde koor en de kooromgang is een gepleisterd bakstenen hekwerk geplaatst, transparant met gotische traceringen en fleurons ter bekroning. In het koor staan vier laatgotische koorbanken en tegen de noorderkolom op de overgang van schip en koor is de preekstoel geplaatst, een eiken en met ebbenhout ingelegd meubel dat in 1622 door Syuert Hiëroniemus is vervaardigd en voorzien van een klankbord waarin oudere elementen zijn verwerkt. De koorafscheiding met fraaie balusters is het verplaatste en hergebruikte 17de-eeuwse doophek. Het orgel is met gebruikmaking van oudere onderdelen in 1848 door L. van Dam & Zn. gebouwd.
Opvallend is het grote aantal op de kolommen geschilderde heiligen die uit de tweede helft van de 15de eeuw dateren en bij restauratie voor de zichtbaarheid nogal zijn aangezet. Aan de zuidzijde zijn het achtereenvolgens de heiligen Clothilde, Rochus, Hubertus, Adrianus, Lucas, Jacobus en Sebastiaan en aan de noordzijde op de derde kolom de verzameling van Dominicus, Franciscus, Katharina en Margareta en twee kolommen verder Apollonia. Naast deze heiligenparade is de collectie grafzerken in de vloer en langs de wanden, vooral die uit de renaissancetijd van uitzonderlijke betekenis. Van vrijwel alle in Friesland werkzame meesters is werk te vin-den, vooral van hen die vanuit een Franeker atelier werkten, zoals Vincent Lucas en Claes Jelles. Er zijn ook enkele zerken van de grondlegger van de renaissance in Friesland, de monogrammist B.G., van wie inmiddels bekend is dat hij Benedictus Gerbrandtsz. heette. Tegen de wand aan de noordzijde van de kooromgang staan twee zerken van deze meester uit de jaren 30 van de zestiende eeuw. Daarop zijn in de traditionele dekkleden rond de helm en wapens blote renaissance-mensjes in extatische houdingen verstrikt. De mani-eristische ‘figura serpentinata’ is hier en daar verbazingwekkend vroeg verbeeld.
