D’après certains écrits, une chapelle dédiée à Saint-Martin a été construite dès l’époque mérovingienne.
Une église est citée à partir de 1371. L’édifice actuel a été reconstruit en 1758, et un transept y est ajouté, selon les plans de l’architecte Antoine Ringeisen.
Durant la Seconde Guerre mondiale, l’église est démolie lors des combats des 14 et 15 décembre 1944. Les travaux de reconstruction sont engagés en 1952, d’après les plans de l’architecte Paul Kieffer. Le cimetière a été déplacé à l’est du village d'Hilsenheim, mais l’enclos y est toujours conservé.
Cette dernière a été rénovée récemment.