In der Nähe der Straßen Národní třída und Spálená wurde in den Jahren 1178–1187 in der damaligen Siedlung Újezd die romanische Martinskirche gebaut. Als im 13. Jahrhundert rund um die Altstadt eine Stadtmauer errichtet wurde, lag die Südwand der Martinskirche direkt an dieser Mauer – daher der Name der Kirche, der bis in die heutige Zeit überdauert hat.
Das ursprünglich romanische Gotteshaus war einschiffig. In der Zeit Karls IV. wurde es im gotischen Stil umgebaut, es kam ein Altarraum mit einem einzigartigen Rippengewölbe hinzu und später wurden noch zwei Seitenschiffe angebaut.
In der hussitischen Zeit war die Kirche St. Martin in der Mauer eine Art Schwesterkirche der Bethlehemskapelle, des Mittelpunkts der tschechischen Reformation. Jan Hus predigte an beiden Orten. Mit seiner Zustimmung – in dieser Zeit war er schon Gefangener des Konstanzer Konzils – wurde in der Martinskirche 1414 das Heilige Abendmahl in beiderlei Gestalt gefeiert, also mit Brot und Wein für alle Gläubigen.
Die Kirche St. Martin in der Mauer brannte im 17. Jahrhundert aus und wurde 1784 geschlossen. Sie wurde vom selben Schicksal getroffen wie viele andere altehrwürdige Kirchen und diente fortan als Lagerraum. Erst 1905/06 erwarb die Stadt Prag das Gebäude und ließ es zumindest teilweise renovieren. In den zwanziger Jahren des 20. Jahrhunderts wurde es der Evangelischen Kirche der Böhmischen Brüder (EKBB) zur Nutzung überlassen. Diese beteiligte sich an den aufwändigen Renovierungsarbeiten. Die Kirche erhielt auch eine neue Orgel.
In der Martinskirche versammelt sich nicht nur die evangelische Jugend zu ihren Abendgottesdiensten, auch die Deutschsprachige Evangelische Gemeinde Prag feiert hier ihre Gottesdienste. Beliebt und gut besucht sind auch die Orgel- und Kammerkonzerte, die in dieser Kirche stattfinden.