L'église d'Ormoy était le siège d'une cure à la collation de l'abbé de Molesme.
Il subsiste de l'ancienne église la tour du clocher et l'ancien choeur qui pourraient dater du 13e siècle (la partie supérieure de la tour doit cependant dater du 16e siècle).
Dans la seconde moitié du 18e siècle, l'église Saint-Martin a subi un profond remaniement. La nef fut reconstruite et sa partie orientale fit fonction de nouveau choeur. L''accès ouest à la tour fut obturé et sa base fut transformée en débarras. L'ancien choeur qui n'eut plus d'utilité fut alors transformé en sacristie
La nef à trois vaisseaux de trois travées est suivie d'un choeur à une travée encadrée par deux chapelles. Une cloison derrière le maître-autel ferme le choeur et une porte permet l'accès à la base de la tour du clocher qui est voûtée d'ogives. La tour est couronnée d'une flèche carrée en ardoise. L'accès aux cloches s'effectue par l'extérieur par l'intermédaire d'une tourelle circulaire placée dans l'angle sud du clocher et de la nef.
Les trois vaisseaux de la nef sont couverts par un toit unique.
La sacristie (ancien choeur) est adossée à la partie est de la tour clocher.
La façade occidentale, les chaînes d'angle, les baies et les contreforts sont en pierre de taille et le reste de l'édifice est en moellon.
