De geschiedenis van de Martinitoren en de Martinikerk begint in de negende eeuw. Rond het jaar 800 stond op deze plek een houten kerk. Houtresten daarvan zijn tijdens archeologisch onderzoek gevonden. In de eerste helft van de dertiende eeuw wordt op deze plek een bakstenen kerk gebouwd in Romanogotische stijl. Nadien onderging de kerk nog diverse wijzigingen. Het huidige koor van de kerk bijvoorbeeld ontstond in de periode tussen 1415 en 1425. Pas daarna werd een inpandige toren gebouwd die in 1465 door blikseminslag werd getroffen en daardoor ernstig beschadigd raakte. Drie jaar later, in 1468, stortte deze toren helemaal in. In 1469 werd op de huidige locatie begonnen met de bouw van een toren in gotische stijl. Hoe lang de bouw precies geduurd heeft, is niet met zekerheid te zeggen. Halverwege de zestiende eeuw blijken de stadsbesturen van Groningen en Emden nog intensief met elkaar in onderhandeling over scheepsladingen Bentheimer zandsteen bestemd voor de bouw. De torenspits is gereed in 1554 en is dan (volgens overlevering) meer dan 100 meter hoog. Echter niet voor lang, op 15 maart 1577 is de Martinitoren opnieuw het slachtoffer van een ongeluk: bij het vertrek van een Waals soldatengarnizoen uit de stad Groningen werden op de toren vreugdevuren ontstoken, waarbij de torenspits in vlammen opging. Het duurt dan tot 1627 voordat de toren weer een nieuwe spits krijgt die identiek is aan de huidige. De toren krijgt uiteindelijk een hoogte van 97 meter. Dat is inclusief de windvaan, het paard van Sint Maarten, de beschermheilige van de kerk. De toren wordt in de volksmond ook wel d’Olle Grieze genoemd, wat de Oude Grijze betekent. Hij heeft die bijnaam te danken aan de huidige kleur van het verweerde Bentheimer zandsteen. Als gevolg van onherstelbare bliksemschade stortte de toren in 1468 in. De klokken vielen daarbij in de kerk te pletter. Men besloot toen de kerk in westwaartse richting uit te breiden en de toren niet langer in maar vóór de kerk te plaatsen. Hierdoor kwam de toren heel nadrukkelijk op de Grote Markt te staan. Het vrije uitzicht op de voet van de toren bestaat echter pas sinds 1956. Het laatste gebouw aan de voet van de toren was dat van de Hoofdwacht, een gebouw dat tijdens de bevrijding van Groningen in 1945 zo ernstig was beschadigd dat het werd gesloopt. Pas na de sloop van het Hoofdwacht-gebouw is de Martinitoren van top tot teen de noordoost-hoek van de Grote Markt gaan beheersen. Het huisje dat pal naast de toren stond was ooit woning van de torenwachter en deed later dienst als VVV-kantoor. In 1937 werd het gesloopt voor het leggen van een nieuw fundament voor de toren. Tijdens de oorlogsjaren ging het restauratiewerk gewoon door. In die tijd is aan en in de toren veel veranderd: in de toren werd een betonskelet gebouwd, de spitsbogen tussen de voeten werden verkleind en boven de westingang werden in 1944 beelden van de beeldhouwer Willem Valk geplaatst. Het zijn van links naar rechts de beelden van de dichter Bernlef, St. Martinus, schutspatroon van de kerk en toren en van de orgelbouwer Agricola.