A l’origen, Sant Pere de Martorell era una petita església d’estil romànic que, segons que sembla, fou destruïda. El primer esment que trobem de l’església data del 1185, com a pertanyent al monestir de Breda.

Entre el 1830 i el 1840 es va construir l’edificació actual, arran d’una epidèmia de còlera que va desolar aquestes contrades. En aquell moment, la gent de Martorell decidí construir una església sota el patronatge de sant Pere, en la qual es va dedicar, també, un altar a la imatge de sant Sebastià, per demanar-li protecció contra la malaltia.

L’edifici és de planta cruciforme i té una façana barroca. El campanar és de base quadrada i el coronament, octogonal. Pel que fa als interiors, cal parlar de la decoració pictòrica mural de tipus barroc. Acompanyant els sants principals (Pere, Antoni i Isidre), hi ha un cicle iconogràfic conjunt format pels evangelistes, Crist, l’Esperit Sant, Pere i els àngels. La decoració interior consta de pilastres amb capitells corintis daurats que, a la zona de l’altar, es doblen en forma de sis columnes. El sostre està pintat d’un blau lapislàtzuli i amb estels daurats. Prop de l’església, a més del petit cementiri, hi ha la casa rectoral i l’anomenada casa de l’escolà.