Die Gegend um die heutigen Gemeinde St. Martin, Lofer, Weißbach und Unken nannte sich unter den Bajuwaren im 7. und 8. Jahrhundert allgemein "Lover". Die Hauptsiedlung entstand zwischen dem Hochmoor und dem Pass Luftenstein mit der Burg und der alten, 1080 erwähnten Kapelle. Um 1190 entstand die (Alt-)Pfarre St. Martin, die ursprünglich den Bezirk des Pfleggerichtes Lofer umfasste. Ein Pfarrer "Henrico" und ein "Pero ze Lover" ("Plebanus de Louer") als weltlicher Machthaber sind urkundlich aus diesem Jahr überliefert.
Der Name des Kirchenpatrons blieb lange Zeit auf die Kirche selbst beschränkt und wurde erst später auf die Gemeinde übertragen, der Name "Lover" blieb dem Markt vorbehalten. 1228 kam das bis dahin bayerische Loferer Land zum Erzbistum Salzburg. 1816 wurde der Großteil des Salzburger Landes Österreich angegliedert. 1833 verlieh Kaiser Franz II./I. dem Ort das Recht zur Abhaltung eines Marktes. Mit Einführung der politischen Gemeinden entstand 1850 auch St. Martin als solche. 1908 folgte die Eingemeindung Weißbachs (Oberweißbachs) und 1939 der Zusammenschluss mit Lofer zur Großgemeinde Lofer. Am 12. Oktober 1946 wurde den beiden Ortschaften von der Salzburger Landesregierung wieder ihre Eigenständigkeit zugesprochen.
1812 entstand die selbstständige Pfarre St. Martin. Aus der alten "Capella" entwickelte sich erst eine romanische und im 15. Jahrhundert eine gotische Kirche, die wiederum im 17. Jahrhundert barockisiert wurde. Anstelle der alten Kapelle "Hochtal der Kircher" ließ Erzbischof Johann Ernst Graf von Thun und Hohenstein nach Plänen Johann Bernhard Fischer von Erlach in den Jahren 1694 bis 1701 die Wallfahrtskirche Maria Kirchental erbauen.
Das gotische Gnadenbild, eine geschnitzte Holzskulptur aus dem 15. Jahrhundert, steht an Bedeutung im gleichen Rang wie die Gnadenmadonna von Maria Plain. Sie wurde von einem unbekannten Künstler für die Pfarrkirche von St. Martin geschaffen. Um das Jahr 1689 wurde es von einem Bauern in eine Waldkapelle im abgelegenen Hochtal gebracht. Aufgrund vieler Gebetserhörungen setzte bald eine rege Wallfahrt ein. Daraufhin entschloss sich Fürsterzbischof Johann Ernst Graf von Thun und Hohenstein zum Bau einer Wallfartskirche.
Die Nischenfigur "Schmerzensmann" stammt vom Barockbildhauer Meinrad Guggenbichler.
Mit rund 1 500 Votivtafeln besitzt die Wallfahrtskirche den größten Votivtafelbestand in Österreich. Sie stellt Österreichs wertvollste Votivsammlung dar. Zwischen 2001 und 2011 wurde sie um 500.000 Euro komplett saniert. Die Tafeln sind im Kircheninneren und im Obergeschoß der Wallfahrtskirche zu sehen. Die ältesten Tafeln stammen aus dem Jahr 1690. Damals stand zwar noch keine Kirche, wohl aber eine Waldkapelle.
Die Kirche wurde 2008 einer Gesamtsanierung unterzogen.