Errichtet im 12. Jahrhundert, 1782-1787 erneuert, 1896 erweitert

"Wir gedenken deiner Güte"         Ps. 48, 10
"Wisset ihr nicht, dass ihr Gottes tempel seid und der Geist Gottes in euch wohnt? Wenn jemand den Tempel Gottes verdirbt, den wird Gott verderben, denn der Tempel Gottes ist heilig, der ihr seid."    1. Kor. 3, 17

Erstmals in einem Lehensverzeichnis von 1190 als „untere Kirche zu Nerstein“ erwähnt, gehörte die Martinskirche zum Erzbistum Mainz, dessen Schutzpatron der Hl. Martin war. Der romanische Chorturm aus dem 12. Jahrhundert ist der älteste heute erhaltene Teil der Kirche, wurde aber mehrfach verändert, 1563 um ein Giebelgeschoss erhöht und 1896 um einen eigenwilligen Helm ergänzt.

Nach einer Inschrift, die an der Nordwestecke des Langhauses zu finden ist, wurde dieses 1370 umgebaut, musste aber 1782 wegen Baufälligkeit vollständig abgerissen werden. Der Neubau entstand bis 1787, 1896 erhielt er im Zuge einer baulichen Erweiterung zwei Seitenkonchen und einen neuen Chor in westlicher Richtung, in dem sich bis heute der Altar befindet. Ursprünglich hatte sich ein spätromanischer Chor unmittelbar an den Turm in östlicher Richtung angeschlossen, war jedoch 1689 einem Brand zum Opfer gefallen.

Das Innere der Kirche wurde zuletzt 1973/74 und dann nach einem Schwelbrand erneut 2010 renoviert.

Als Teil des Kurfürstentums Pfalz vollzog Nierstein nach der Reformation mehrere Konfessionswechsel. Seit 1707 stand die Martinskirche dauerhaft der reformierten Gemeinde zur Verfügung, 1822 etablierte sich in Rheinhessen die Union zwischen Lutheranern und Reformierten.