La Chiesa di San Martino in Argine nel Comune di Molinella (BO) è la più antica tra quelle della sua zona. Il primo edificio, che fu poi distrutto durante la seconda guerra mondiale, era una chiesa rurale che risaliva circa all'XI secolo.
Nel XVIII secolo, dato che la prima costruzione era ormai fatiscente, la chiesa fu riedificata, probabilmente nello stesso luogo dove sorgeva in precedenza, ma con misure più ampie, per cui il numero degli altari fu portato da tre a otto.
Il disegno della chiesa attuale risale dunque al 1690 ed è attribuito ad Angelo Venturoli. La riedificazione fu terminata nel 1727.
Il 16 maggio 1945 un violento bombardamento sconvolse il paese travolgendo la Chiesa parrocchiale, la canonica ed altri edifici adiacenti, provocando gravissimi danni a tutti i fabbricati.
Terminata la guerra, si diede subito inizio alla ricostruzione della chiesa in tutte quelle parti che erano state distrutte o danneggiate. I lavori, che terminarono nel 1950, furono supervisionati dall'Ingegner Gualandi.
L'esterno della chiesa è caratterizzato dai tratti tipologici tipici delle chiese del periodo Barocco, che prendono a modello la Chiesa del Gesù a Roma del Vignola.
L'interno presenta una navata unica, con otto cappelline laterali incassate a muro, divise da pilastri corinzi, che sorreggono archi a tutto sesto.
Durante gli eventi sismici del Maggio 2012, la chiesa ha subito diversi danni causati dall'attivarsi di alcuni meccanismi di collasso. I meccanismi che si sono attivati sono essenzialmente tre: il movimento dell'arco trionfale del presbiterio, il meccanismo di ribaltamento della facciata e il movimento delle pareti longitudinali dell'aula. Tali movimenti hanno causato la formazione di lesioni nell'arco trionfale, negli archi delle navate laterali e nelle architravi delle finestre.
Gli interventi di ripristino e restauro, conclusi a Febbraio 2015, sono stati essenzialmente i seguenti: