L’église paroissiale du village, dédié à Saint Martin existait au Xème siècle mais sans que l'on sache où elle se trouvait. Elle a appartenu aux Bénédictins de la Daurade de 1254 jusqu’à la Révolution.

Au XIVème siècle, elle occupait sa place actuelle, mais la nef plus courte laissait un large passage entre l’église et le rempart de la ville dont il subsiste un morceau et deux tours polygonales.

L’église a beaucoup souffert pendant la guerre de Cent Ans : la toiture était en mauvaise état, les contreforts menaçaient ruine et le clocher avait quasiment disparu.

En 1540, de grands travaux sont entrepris pour reconstruire le clocher et réparer les contreforts.

Le retable, d’abord situé dans l’église du couvent des clarisses à Toulouse, est transporté à Portet pendant la révolution. Son style témoigne de l’influence du baroque espagnol. Orné de figures mythologiques, il reflète le goût du merveilleux qui caractérise la piété du XVIIème siècle. La peinture placée derrière l’autel représente le martyr de Sainte Claire, patronne des clarisses.
Deux statues 2 statues du maître-autel : Passion, saint François d'Assise, sainte Claire 

Des recherches ont mis à jour derrière le tabernacle du XVIIIème siècle une fresque datée du XIIème siècle (MH 1923).

Fonts baptismaux en plomb datant du XVIIème siècle présent dans le chœur (MH 1914).

L’orgue fut construit à l’origine pour la chapelle du pensionnat Saint-Joseph, autrefois rue Caraman à Toulouse. Il fut réalisé par Jean-Baptiste PUGET et inauguré le 13 février 1879. Dans les années 1950, les Frères des Écoles Chrétiennes, ne pouvant assumer sa restauration, le mettent en vente. Le Curé de Portet, l’Abbé Xavier de l’ESTOILE (°1902 †1967), s’en porte acquéreur. L’orgue est remonté dans le chœur de l’église, mais pas vraiment restauré.

La Ville de Portet-sur-Garonne a engagé en 2020 la restauration de l’orgue et après plusieurs mois de travail minutieux, l’orgue a retrouvé sa place en septembre 2022.

La console, le meuble d’où joue l’organiste, possède deux claviers, un pédalier et des tirants qui servent à choisir les sonorités. La transmission entre le clavier et le tuyau comme entre le tirant et le registre, est gérée électroniquement. C’est-à-dire que ce n’est plus une liaison mécanique qui ouvre les soupapes d’admission d’air, mais elles sont ouvertes par un électro-aimant.

Cet orgue pèse près de deux tonnes et renferme près de 1000 tuyaux.