Le prime fonti storiche citano di una ristrutturazione della chiesa nel 1522, come si desume dalla data posta sulle chiavi di volta. In seguito, precisamente nel 1822, fu ampliata; in particolar modo risaltano l'altare maggiore costruito in legno, il blasone dei Roccabruna dipinto sulla base di una delle colonne, e una lapide posta sul pavimento a destra con tre stemmi, in mezzo quello dei Roccabruna, a destra l'arma dei Thun, a sinistra le insegne della famiglia Spaur.
Tale monumento funebre è datato 1515, forse collocato in memoria di Gerolamo Terzo Roccabruna. La nuova chiesa, progettata da Claricini (ricordato per l'impronta maestosa dei suoi progetti), venne eretta sul Dos accanto al castello, in parte sulle rovine e con le pietre dello stesso; iniziata nel 1856 venne ultimata, benedetta e consacrata nel 1858. La costruzione era mancante del campanile, ma l'esigenza di ultimare l'edificio sacro affiorò verso la fine del XIX secolo, come si riscontra dai numerosi interventi in seno alla Rappresentanza Comunale. Infatti fonti storiche citano la presenza in mezzo al castello di una torre destinata a sostituire provvisoriamente il campanile, la quale comunque crollò durante i lavori di costruzione della chiesa. Un primo passo importante verso la realizzazione del campanile fu il progetto presentato alla Provincia nel 1898, che prevedeva anche la costituzione di un comitato di dieci persone, atto al controllo dell'avanzamento dei lavori per far si che questi procedessero “senza nuove delibere e in economia”. Il via libera definitivo arrivò solo nel 1904 con l'inizio degli scavi; contemporaneamente venne nominato un gruppo di sorveglianza dell'opera estraendo a sorte alcune persone del paese. Nella seduta comunale del 17 febbraio 1905 i rappresentanti esaminarono e deliberarono all'unanimità il preventivo del geometra Filippi, citando testualmente: “di far costruire il campanile in base al nuovo progetto, cioè tutto in pietra, tanto le fasce di zoccolo, tutte le lesene del contorno dell'orologio e delle bifore, nonché tutto l'ottagono ed il tratto sopra le bifore ed anche tutte le cornici e deliberarono in pari tempo la spesa in più come da preventivo di corone 2.370,57 e viene incaricata la deputazione a fare relativo contratto coll'imprenditore Fortunato Bernardi”. Il termine dei lavori fu fissato in data dicembre 1905; per la benedizione si richiese l'interento del decano di Civezzano, ed inoltre l'invito del parroco di Albiano e di Baselga di pinè. Sul campanile spicca ancora oggi l'orologio acquistato a Trento presso il signor Eugenio Pomarolli al prezzo di 940 corone, il cui quadrante fu opera del pittore Feldegger. Così a distanza di alcune decine di anni, la monumentale chiesa di s. Martino fu ultimata in tutte le sue componenti esterne.
