L'église, au centre du village de Villar d'Arène (en langue d'Oc : sable, terre sablonneuse), au pied du Bec de l'homme (montagne), dépendait du diocèse de Grenoble, avant d'être donnée en 1080 au monastère d'Oulx qui y fonda une paroisse sous le vocable de Saint-Blaise, changé ensuite en Saint-Martin de Tours.
L'église a brulé deux fois : en 1672, puis en 1771. Le dimanche 2 novembre 1771, à l’issue de la messe, sous un vent violent, se déclare un incendie qui dévaste 72 maisons en moins d’un quart d’heure… L'église subit d'importants dégâts malgré son clocher recouvert de lames de plomb. L’ensemble du village est reconstruit après une collecte de bois au Monêtier-les-Bains et à la forêt du Villar.
Reconstruite en tuf doré du Lautaret, entre 1866 et 1870, l'église Saint Martin de Tours porte les caractéristiques de l’art néo-gothique et celui de l'art roman : baies géminées du clocher, pyramidions, clocher en trois parties s’élevant au dessus du porche. Ses vastes proportions reflètent la richesse des émigrés qui ont financé cette construction.
Elle fut inaugurée le 11 novembre 1870, jour de la Saint-Martin.
Une inscription peinte au-dessus de l'arc triomphal date le décor peint : 1877.
Elle possède un important mobilier : maître-autel de marbre blanc, lustres avec perles de verre blanc, stalles, statues, chaire en noyer de style néo-gothique, vitraux et tableaux divers dont une scène de crucifixion réalisée en 1881 par le peintre Eymard.
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