È una delle due chiese che si affacciano sulla caratteristica Piazza San Martino. Chiesa ricostruita all’inizio del XVI secolo ed ultimata nel 1512. Da un inventario del 1684 sappiamo che a tale data, la chiesa aveva assunto il titolo di Prepositura dei Santi Martino e Marco.
In un foglio di mano del preposto Quintilio Catalini, datato 1613, si può avanzare l’ipotesi (una delle tante) che il leone, simbolo dell’Evangelista San Marco, sia stato aggiunto al primitivo stemma della Comunità di Petriolo, proprio in occasione del trasferimento del titolo prepositurale ed alla conseguente nuova duplice dedicazione della Chiesa matrice del Castello.
Nella seconda metà del secolo XVIII, fu infine, costruito l’attuale edificio che occupa una superficie molto più estesa del precedente. La bella ed ampia tela dell’altare maggiore raffigurante i SS. Martini e Marco e sullo sfondo il paese è l’ultima opera di Luigi Fontana eseguita, alla bella età di 81 anni dall’artista ormai quasi cieco.
