La chiesa era conosciuta anche come san Martino del Vescovo perché di diretta proprietà dei vescovi fiorentini che nei pressi possedevano un castello. Tale castello è citato per la prima volta nel 1203 quando al vescovo vengono ceduti dei beni posti in castro, curia et districtu S. Martini ad Argianum. Nel 1260 il popolo di San Martino si impegnò a pagare 12 staia di grano per il mantenimento dell'esercito fiorentino e nel 1276 paga, per la decima, una tassa di sette lire. Il 20 gennaio 1334 il vescovo Francesco Silvestri nomina tale Vannuccio podestà del castello e del territorio di San Martino.
La chiesa presenta una pianta rettangolare preceduta da un avancorpo con loggia costituita da un arco a tutto sesto retto da colonne e con due aperture architravate, realizzate nel XIX secolo.
Vi è un coro ligneo seicentesco nell'adiacente oratorio della Compagnia della Santissima Annunziata, compagnia d'antichissima origine che fu unita nel XVII secolo alla famosa Confraternita del Gonfalone in Roma.
Cesare Paoli, Il Libro di Montaperti (MCCLX), Firenze, Viesseux, 1889.
Guido Carocci, Il Comune di San Casciano Val di Pesa, Firenze, Tipografia Minori corrigendi, 1892.
Torquato Guarducci, Guida Illustrata della Valdipesa, San Casciano in Val di Pesa, Fratelli Stianti editori, 1904.
Pietro Guidi, Rationes Decimarum Italiae. Tuscia. Le decime degli anni 1274-1280, Città del Vaticano, Biblioteca Apostolica Vaticana, 1932.
Pietro Guidi, Martino Giusti, Rationes Decimarum Italiae. Tuscia. Le decime degli anni 1295-1304, Città del Vaticano, Biblioteca Apostolica Vaticana, 1942.
Franco Lumachi, Guida di Sancasciano Val di Pesa, Milano, Pleion, 1960.
Enrico Bosi, Giovanna Magi, I castelli del Chianti, Firenze, Bonechi Editore, 1977.
Giovanni Brachetti Montorselli, Italo Moretti, Renato Stopani, Le strade del Chianti Classico Gallo Nero, Firenze, Bonechi, 1984.
Piero Bargellini, Otello Pampaloni, San Casciano, un paese nel Chianti, San Casciano in Val di Pesa, Comune di San Casciano, 1985.
Italo Moretti, Vieri Favini, Aldo Favini, San Casciano, Firenze, Loggia De' Lanzi, 1994, ISBN978-88-8105-010-9.
AA. VV., Il Chianti e la Valdelsa senese, Milano, Mondadori, 1999, ISBN88-04-46794-0.
