Num mundo que encerrou para sempre a Idade Média fundamentalmente rural, o novo milénio iniciou-se sob o signo do desenvolvimento urbano. Este desenvolvimento criou-se em torno das cercas muralhadas dos castelos medievais e destas partem à conquista de terrenos circundantes.

Castro Marim não fugiu à regra e tornou-se numa das vilas que se geraram em torno de um elemento gerador, o Castelo, alargando-se pelo vale que o separa do Cerro do Cabeço o-nde mais tarde se implantou o Forte de São Sebastião.

Neste vale surgiu, no século XVI, uma Ermida denominada de Nossa Senhora dos Mártires, pela incapacidade da Matriz da vila, intra-muralhas, abrigar todos os fiéis. Esta Ermida foi visitada por diversas vezes, durante o século XVI, pela Ordem de Santiago, que tinha tido a sua sede no Castelo de Castro Marim entre 1319-1356, ano em que se trasladou para a vila de Tomar. Estas visitações descrevem a Ermida como tendo um único corpo, com capela-mor abobadada com coruchéu e um altar em alvenaria com tribuna o-nde assentava uma imagem de vulto de Nossa Senhora com o Menino, em pedra; no corpo da Ermida, de uma só nave, estavam três imagens pintadas de matiz, uma de S. Bartolomeu, uma de Sta.Catarina e outra de S. Sebastião; possuía o portal principal a poente e outro a sul, cada um com duas pias de água benta embutidas na parede de alvenaria; um adro, em redor da dita Ermida, o-nde se enterravam os defuntos.

Da Visitação de 1518 para a de 1534 foi esta Ermida acrescentada por um alpendre a poente, abrigando o portal principal, seguindo em toda a fachada sul. A Visitação de 1554 dá-lhe a localização da sacristia, que dantes não era focada, a sul com porta de verga recta. A Visitação de 1565 denuncia um aumento da altura das paredes, a substituição das madeiras dos tectos por novas, e o acrescento de um novo alpendre desde a fachada principal até à parede da sacristia. Após o terramoto de 1755, responsável pela destruição da Igreja Matriz de Santiago, foi esta Ermida tornada paroquial da vila, mandada construir pelo Lopo Mendes de Oliveira, Comendador da Ordem de Cristo e Alcaide deste Castelo. Devido à sua pequenez foi mandada restaurar e ampliar entre os finais do século XVIII e inicio do século XIX, tendo as obras ficado concluídas em 1834, sob a responsabilidade do arquitecto João Lopes do Rosário.

Denuncia na sua arquitectura várias campanhas arquitectónicas de grande interesse: galilé renascentista; zimbório e abobada de lunetas da capela-mor barrocos; elementos neo-manuelinos na platibanda que sobrepõe a galilé. Possui planta longitudinal de nave única, coro-alto com balaustrada de barriga em madeira, transepto e capela-mor de dois tramos. Fachada principal a oeste, tripartida, com portal principal de verga recta sobrepujada por frontão de lanços com tímpano triangular, encimado por janelão rectangular e relógio circular com telhado em empena com cruz de ferro no topo. Na fachada sul, galilé com cinco vãos em arco de volta perfeita assentes em colunelos de capiteis neo-manuelinos, o-nde existe um painel de azulejos azuis e brancos evocando Nossa Senhora da Conceição. É possuidora de vários exemplos de imaginária do século XVI e XVIII, em madeira, bem como retábulos no altar-mor e transepto em madeira marmoreada e polícroma.