Aucune documentation ne permet de connaître l'édifice le plus ancien que fut l'église de Saint-Martin-sur-Oust.

Quelques vestiges permettent d'évoquer les étapes de sa construction :

* 15e siècle – 16e siècle : une porte et le bénitier d’applique qui l’accompagne ont été remployés dans le mur ouest du bras du transept sud. Le mur est et le chevet datent de la même époque. La pierre portant les armoiries des seigneurs de Rochefort - vairé d'or et d'azur -, remontée après 1959 dans le montant droit de la porte de l’actuelle sacristie, donne à penser que cette famille avait fondé l’église. À la chapelle Saint-Blaise, mentionnée en 1530, était desservie la chapellenie de Saint-Blaise et Saint-Guillaume fondée par le prêtre Guillaume Juhel.

* 17e siècle : à l’un des autels latéraux dédié à saint Julien et sainte Marguerite était desservie la chapellenie de Saint-Julien, présentée par le seigneur de la Touche Péart en 1604 ; une chapelle des cloches est mentionnée en 1606. À l’autel du Rosaire était desservie la chapellenie fondée par Guillaume Noury en 1692.

La confrérie du Saint-Rosaire fit édifier au début du 18e siècle l’autel du bras sud du transept, dont le retable accueille la statue de sainte Barbe, son autel ayant été supprimé.

* 18e siècle : la cloche est bénite en 1719, une date que l’on retrouve sur le cadran aujourd’hui posé sur le mur sud de la nef. Vers 1725, construction du retable du chœur par le sculpteur François Ropert ; une baie en plein cintre est ouverte dans le mur sud du chœur pour mieux l’éclairer.

* 1820 : les cloches de l’église sont fondues sur la place.

* Entre 1852 et 1857, projet d’agrandissement de l’église devenue trop petite ; il s’agit de transporter le clocher sur le devant de l’église et de construire au nord une chapelle semblable à celle qui existe au sud.

L’exécution est confiée à M. Félix Roussel, entrepreneur à Redon, qui monte le projet.

* 1852 : devis.

* 1854 : adjudication des travaux.

* 1855, 27 avril : chapelle nord terminée.

* 1855, 5 décembre : clocher terminé.

* 1904 : réparations des murs de l'enclos.

* 1933 : réparations au clocher de l’église : consolidation du beffroi.

* 1958 : projet de rénovation de l’église par l’architecte M. Brilhault.

- Démolition de l’ancienne nef que l’on va élargir (de 6,30 m à 11, 30 m) : on ne conserve que la façade et le clocher, la partie est du transept et le chœur.

- Réfection entière de la charpente et de la couverture : des arcatures et des poteaux en béton soutiennent la voûte plâtrée. Deux gros piliers non porteurs, qui empêchent la visibilité de l’autel, sont remplacés par deux arcs-boutants de forme ogivale en béton armé ancrés dans le sol du transept.

- Les murs extérieurs en moellons de schiste sont couronnés d’une corniche en béton.

- Construction d’une nouvelle sacristie et agrandissement de l’ancienne.

- Démolition du porche sud encore visible sur une photo prise vers 1914 : son toit à croupe reposait sur deux petits murs ; on entrait alors dans l’église par une porte en plein cintre ouverte dans le mur sud.

- Relèvement des quatre verrières du transept pour les mettre à la hauteur de celles de la nef.

* 1959, 27 février : pose de la première pierre de la nouvelle église.

* 1960 , 1er mai : bénédiction de la nouvelle église par Mgr Le Bellec, évêque de Vannes.