Sin embargo, el edificio de la iglesia original, erigido con una forma similar a la de la planta visible hoy en día, ha sufrido, en los años comprendidos entre los siglos XIV y XV, varios cambios. Entre ellos, la construcción de la segunda capilla, en el lado derecho de la nave, dedicada a San Nicolás de Tolentino y terminada en 1739, según informa la inscripción de la lápida. Otras obras fueron el interior del ábside en el siglo XVIII, el rico tiburio octogonal a finales del siglo XVI y su rica decoración terminada en 1582 y, por último, la construcción del campanario, separado del cuerpo de la iglesia, probablemente erigido en el siglo XVII.
La decoración del presbiterio se completó en 1706 con las dos pequeñas pinturas de los Milagros de Santa Marta.
La iglesia actual se levanta sobre una importante construcción previa aún reconocible en la actualidad. Se trata de una pequeña iglesia de principios del siglo XIV de la que desconocemos la dedicación exacta. Sin embargo, se cree que no era ya la de Santa Marta sino la de Santa María de la que se tiene constancia en algunos documentos. Ciertamente, la disposición original tenía una orientación canónica, es decir, con el ábside orientado al este, exactamente igual que la iglesia. Como confirmación de ello, sobrevive lo que fue la zona presbiteral, es decir, la actual capilla del Santo Sepulcro, que se encuentra a la izquierda nada más cruzar la entrada. La pequeña nave correspondía al actual primer tramo y, con toda probabilidad, continuaba hasta la capilla opuesta, hoy dedicada a San Antonio de Padua. El pequeño ábside presenta rasgos arquitectónicos arcaicos que indican que la construcción no puede ser posterior al siglo XIV: el arco triunfal es de medio punto rebajado, la cubierta es una bóveda de crucería cuyas caídas se apoyan en simples repisas hechas con losas de piedra, al igual que la imposta del arco triunfal. Este ambiente está desajustado con respecto al desarrollo armónico de la iglesia actual, que se giró más de noventa grados tras la reconstrucción del siglo XIV.