Martinkirkko on pitkäkirkko, jonka runkohuone on kolmilaivainen, mutta sivulaivat ovat käytävämäisen kapeat. Kirkolle on ominaista tiukka asiallisuus ja yksinkertaisuus. Katon tynnyriholvirakenne on eräs kirkolle tunnusomaisista yksityiskohdista

Odota, kunnes kuva pyörii. Liikuta kuvaa hiirellä.	Quick Time Täysnäyttö Kuva ei näy?

Martinkirkon ehkä vaikuttavin yksityiskohta on alttariseinän al secco -alttarimaalaus, joka kiinnittää katseen ristiinnaulittuun Vapahtajaan, hänen ystäviinsä ja virkavallan edustajiin Golgatalla. Teos on massiivinen: korkeudeltaan 15 metriä ja leveydeltään 9,47 metriä. Sen toteuttivat kilpailun voittaneet turkulaistaitelijat Einari Wehmas ja Karl Ingelius. Työ oli pitkään Pohjoismaiden suurin alttarimaalaus.