E’ uno degli edifici più caratteristici e pregevoli della città. Fu costruito - alla fine del Trecento - dagli abitanti di Sottomarina, rifugiatisi a Chioggia dopo che il loro borgo fu distrutto dai Genovesi nel 1379.
L’edificio è in stile gotico-veneziano, con una cupola ottagonale all'esterno e semicircolare all'interno. Le pareti interne sono in mattoni scoperti e dipinti, mentre le esterne sono caratterizzate dallo sporgere di un intreccio di archetti ogivali, formato da laterizio lavorato a mano. Seguendo i canoni del gotico, le finestre sono alte e strette e permettono un filtrare ridotto della luce, una penombra riposante e adatta al raccoglimento.
Il contenuto artistico del tempietto è notevole: tele provenienti da altre chiese della zona, ma soprattutto due polittici trecenteschi, attribuiti alla bottega di Paolo Veneziano e considerati fra le opere più antiche ed importanti di Chioggia: uno descrive episodi della vita di San Martino, l’altro episodi legati alla Vergine.
