L’edificio della chiesa originale, eretto nelle forme simili a quello dell’impianto oggi visibile, ha tuttavia subito, negli anni a cavallo tra il Tre e il Quattrocento, diverse modifiche e rimaneggiamenti. Tra queste la costruzione della seconda cappella, sul lato destro della navata, dedicata a San Nicola da Tolentino e terminata nel 1739, come riporta l’iscrizione sulla lapide. Altri lavori hanno riguardato l’interno della abside nel XVIII secolo, il ricco tiburio ottagonale nel tardo Cinquecento e la sua ricca decorazione terminata nel 1582 e infine la costruzione del campanile, distaccato dal corpo della chiesa, probabilmente eretto nel Seicento.
La decorazione del presbiterio venne ultimata nel 1706 con i due quadroni dei Miracoli di Santa Marta.
La chiesa attuale sorge su una significativa preesistenza ancora oggi a tratti riconoscibile. Si tratta di una chiesetta del primo Trecento della quale non si conosce con precisione la dedicazione; tuttavia si ritiene che non fosse già quella a Santa Marta ma quella a Santa Maria di cui si ha traccia in alcuni documenti. Sicuramente l’impianto originario aveva un orientamento canonico, ossia con la abside rivolta ad est, esattamente come la prepositurale. A riconferma di questo sopravvive quella che fu la zona presbiterale, ovvero l’attuale cappella del Santo Sepolcro che si incontra sulla sinistra appena varcato l’ingresso. La navatella corrispondeva all’attuale prima campata e con ogni probabilità proseguiva fino all’attuale cappella opposta oggi dedicata a Sant’Antonio da Padova. La piccola abside possiede caratteristiche architettoniche arcaiche che indicano come la costruzione non possa essere posteriore al XIV secolo: l’arco trionfale è a tutto sesto ribassato, la copertura è a volta a crociera le cui ricadute poggiano su semplici mensole costituite da lastre di pietra, così come avviene per l’imposta dell’arco trionfale. Questo ambiente è fuori squadra rispetto allo sviluppo armonioso della chiesa attuale, ruotata di oltre novanta gradi a seguito della ricostruzione trecentesca.