La chiesa sorge nel cento storico del paese di Vezza, su ampia piazza di cui costituisce il fondale ed è orientata con presbiterio ad est, con leggera inclinazione a nord-est. Il volume principale, coincidente con la navata ad aula unica, è coperto a falde con manto in ardesia e presenta facciata principale a due ordini di lesene con relativi cornicioni, finestrone modanato e timpano curvilineo in sommità, coronato da tre complesse croci in ferro su pinnacolo in granito. I fianchi sono caratterizzati da ampi contrafforti che contrastano la spinta delle volte e dalle sporgenze dei volumi delle cappelle laterali, del vano dell’organo e dell’ampio complesso della sacrestia a sud del presbiterio. Il presbiterio si presenta esternamente come alto parallelepipedo coperto a falde, stretto a nord contro il campanile, preesistente e con poderose murature di aspetto ancora tardo-medievale.
L’interno è tipicamente settecentesco, con cappelle laterali, lesene con capitelli corinzi e volta a botte unghiata. Il presbiterio, come percepibile dall’esterno, risulta stretto per l’adattamento alla preesistenza del campanile, ma di notevole profondità, concluso con maestosa ancona in legno scolpito e dorato proveniente probabilmente dalla chiesa precedente; ciò fa pensare che il presbiterio no abbia cambiato di molto le forme originali.
XVI – Nelle visite pastorali, in particolare da quella di Giorgio Celeri del 1578, è descritta la chiesa nella forma precedente all’attuale. Viene descritta una chiesa con aula coperta con assito in legno e con pareti dipinte e con presbiterio coperto a volta. L’intestazione ad un santo del ciclo di Carlo Magno, rende possibile ipotizzare la fondazione di una primitiva chiesa già prima del Mille. La chiesa preesistente fu oggetto di ulteriori modifiche dopo la vista testimoniate dal portale in marmo di Vezza, simile per schema a quello di s. Remigio a Vione, datato 1584 e reimpiegato nella fabbrica attuale.
XVI – L’opera plastica di gran lunga più importante è l’imponente e fastosa soasa lignea dell’altare maggiore a due ordini architettonici sovrapposti, assegnata alla scuola dell’edolese Giovanni Domenico Ramus, in particolare al valtellinese Giovanni Battista Zotti (inizi del secolo XVIII). Il ricchissimo apparato è assai folto di statue con numerosi Angeli, festoni di frutta, motivi floreali e ornati vari. L’opera ingloba un’ancona più piccola, cinquecentesca, di Stefano Lamberti. La stratificazione delle ancone e la dimensione perfettamente commisurata all’ambiente del presbiterio, suggeriscono che la chiesa abbia avuto un’ampia ristrutturazione seicentesca di cui estese parti sono ancora presenti nella conformazione attuale settecentesca.
1786 – La chiesa è ristrutturata e ampliata nella seconda metà del 1700, e viene consacrata nel 1786, probabilmente a celebrazione della fine lavori. Dall’analisi del fianco sinistro e dal rilievo della pianta è evidente un allungamento di una chiesa con l’aggiunta di una campata in facciata. La conformazione precedente comprendeva solamente quattro cappelle laterali, e presentava probabilmente un’altezza minore.
1874 – Da data e firma incisa sulla carpenteria del tetto è ipotizzabile un rifacimento della struttura di copertura nel 1874 per mano del carpentiere Giovanni Gregorini
1876 – Il concerto di cinque campane in Si è opera del 1876 di Giorgio Pruneri di Grosio, che nel 1896 rifonde la campana maggiore per correggere il tono.
1895 – In archivio parrocchiale è documentato un restauro generale della chiesa.
1896 – All’interno, nella volta compaiono affreschi con le storie di San Martino eseguite nel 1896 da Cesare Bertolotti.
1991 – In archivio di Soprintendenza è presente la pratica di restauro dell’organo.
2001 – Viene rifatto il manto di copertura e restaurate le facciate.