Alors que sa construction n'est pas encore achevée, l'église est consacrée le 20 juillet 1499 par Louis de Villiers de L'Isle-Adam, évêque du diocèse de Beauvais dont dépendait alors la paroisse de L'Isle-Adam. Ce prélat était le frère cadet du châtelain des lieux, Antoine de Villiers de l'Isle-Adam.
À partir de 1537, le Connétable Anne de Montmorency poursuit la construction. En 1589, la nouvelle église devient siège de la paroisse au détriment de l'ancienne église de Nogent, alors en mauvais état et trop petite pour accueillir tous les fidèles.
Le 1er octobre 1567, en présence du Connétable, l'église est consacrée une seconde fois, par Monseigneur Philippe Le Musnier, remplaçant le cardinal de Châtillon Odet de Coligny, évêque de Beauvais.
Au cours de la nuit de Noël 1661, un violent incendie ravage l'église. Le prince Armand de Bourbon-Conti la fait rapidement restaurer.
Le 2 août 1777, le cercueil du prince Louis-François de Bourbon-Conti est transféré dans la crypte de la chapelle funéraire construite par son fils. En 2010, cette crypte est redécouverte à l'occasion d'importants travaux intérieurs de l'église et elle est mise en valeur à l'attention des visiteurs.
À la Révolution, l'église fait l'objet de dégradations de la part de révolutionnaires adamois. Il faudra attendre le ministère de l'abbé Grimot (1848-1885) pour que l'église soit entièrement restaurée (portail, nouveau clocher, adjonction de la chapelle de la Vierge...), équipée de beaux vitraux réalisés par le maître verrier parisien Gaspard Gsell et dotée d'un mobilier de valeur.
Enfin, entre les années 2000 et 2011, une importante campagne de restauration a été entreprise : nettoyage et réfection de la façade nord et du chevet, remplacement de la couverture de la nef et des bas-côtés, installation d'un chauffage par le sol...
Le portail est peut-être la partie la plus ancienne de l'église. Il est décoré avec une grande richesse et surchargé de dais, de statuettes et de feuillages. Toutefois, il a subi, à partir de 1859, une réfection nécessitée par le vandalisme révolutionnaire, qui a modifié son aspect primitif.
Les deux côtés des ébrasements ont été transformés ; les quatre statuettes représentant : la Mort, le Jugement dernier, le Paradis et l'Enfer sont modernes. Elles ont été sculptées par Fontenelle sur les dessins de René Le Chenetier.
Les voussures présentent une iconographie naturelle et une iconographie symbolique. Contrairement à certaines affirmations, on ne peut y retrouver la représentation des vices. Les statuettes de la rangée intérieure représentent les apôtres alors que celles de la rangée extérieure représentent les vertus.
source : Association les amis de l'Isle-Adams
Les stalles classées en 1902 datent de la fin du 15e siècle. Elles proviennent de la Basilique Saint Seurin à Bordeaux (où le reste des stalles se trouvent encore) et furent rachetées à un antiquaire par l'abbé Grimot durant la seconde moitié du 19e siècle. Les anciennes stalles de l'église sont, quant à elles, installées à Viarmes.
Pierre de Vérone ou Pierre martyr (Pietro Rosini ou Pietro Martire ou Pietro da Verona en italien) né vers 1205 à Vérone et mort le 6 avril 1252 à Seveso, fut un prédicateur de l'Ordre des Dominicains et inquisiteur en Italie du Nord, assassiné à coup de serpe et considéré comme martyr. Il est vénéré comme saint dans l'Église, fêté le 29 avril (calendrier dominicain médiéval), le 4 juin ou localement le 6 avril.
Située au dessus de l'entrée de l'église, elle a été mise en place par l'abbé Grimot vers 1856. Elle comportait en son centre une horloge avec autour les 12 signes du Zodiaque, puis les mois de l'année symbolisés par les attributs de la fête principale de chaque mois, enfin les quatre grandes époques du monde.
Elle a été restaurée en 1996. L'horloge qui se trouvait au centre de la rosace a été déplacée sur la gauche du portail de l'église. Le centre ainsi libéré, a pu recevoir un nouveau vitrail représentant Saint-Martin avec autour les 12 signes du Zodiaque et les litanies de la Vierge. Réalisé par madame Morel-Boutzen, maître verrier.