L'édifice actuel est construit à l'emplacement d'une ancienne église édifiée à la fin du 15e siècle, dont il subsiste un retable daté de 1685 portant les armoiries du comte de Lannoy. Selon Prarond, celle-ci était composée d'un clocher en briques, couvert en ardoises, d'une nef couverte en tuiles et d'un choeur plus haut, couvert en ardoises. Le clocher aurait été déplacé du nord vers le sud vers 1840, pour des raisons mal définies. Cette première église était entourée d'un cimetière jusqu'en 1894, date à laquelle ce dernier est déplacé (source : AD Somme, 2590). Depuis le début des années 1800, les travaux de consolidation et de réfection de l'édifice se succèdent (source : AD Somme, 99 O 2589), et avec l'essor de l'activité touristique liée aux bains de mer, l'église primitive devient rapidement trop exiguë pour recevoir la population locale et les touristes au cours de l'été. Des premiers plans pour une reconstruction sont établis en 1899 par Auguste Castelin, architecte à Paris (source : AD Somme, 99 O 2595). Afin de contourner la loi de 1905 sur la séparation de l'Eglise et de l'État, il est décidé d'agrandir l'édifice ancien et non de construire une nouvelle église, la charge financière revenant à la municipalité (source : Labesse). Des appels à souscriptions sont lancés, des spectacles payants sont organisés de sorte que la population locale autant que les baigneurs participent au financement. A partir de 1921, de nouveaux projets émergent : ce sont finalement les plans des architectes Edmond et Louis Douillet qui sont choisis. Le 27 août 1928 est célébrée la pose de la première pierre du second édifice en présence de l'évêque d'Amiens. Les travaux sont exécutés par les entrepreneurs Marseille, Vatin, Gourgueuchon et Patoux. La construction dure près de huit années, de 1928 à 1936 : en 1930, le transept et les deux travées de la nef sont livrés au culte, en 1932, le choeur est achevé, en 1934, l'édifice est entièrement achevé, béni en 1936. Pendant les travaux, le culte est exercé à l'Abri Saint-Martin, salle paroissiale située au n°2 de la rue Jules-Mopin (source : Labesse). Les sculptures extérieures et intérieures sont dues à Darras. Les vitraux du choeur sont de G. Tembouret d'Amiens ; ceux de la chapelle Sainte-Thérèse et de la nef sont de Sagot, de Bayeux (source : Labesse).