La basilique en élévation  a été érigée au XIX e siècle par Victor Laloux dans un style néobyzantin entre 1886 et 1902. son orientation nord Sud rompt avec la direction traditionnelle est-ouest de l’ancienne collégiale. La basilique fut construite  en calcaire, granite et marbre, couvert d’ardoises. Sa construction fut l’objet d’intenses négociations dans un climat souvent tendu au moment ds luttes entre républicains et conservateurs . L’édifice a été consacré comme basilique le 4 juillet 1925.   La crypte de l’édifice abrite le tombeau de Saint Martin de Tours.  La statue de saint Martin qui en couronne le dôme, fragilisée par les tempêtes du début 2014, a été déposée 17 février 2014 pour être restaurée.

La première église fut construite par Perpetuus un des successeurs de saint Martin sur le siège épiscopal de Tours : le bâtiment reprenait le simple oratoire construit par Brice, premier successeur, sur la tombe du saint évêque.  Cette basilique du Ve siècle est décrite dans l’histoire des Francs par Grégoire de Tours (539-594),  qui fut évêque de Tours   :  L’évêque Perpétuus […] fit construire la grande basilique qui subsiste encore aujourd’hui, et qui est à cinq cent cinquante pas de la ville. Elle a cent soixante pieds de long et soixante de large. Elle a en hauteur, jusqu’à la voûte, quarante-cinq pieds. Elle a trente-deux fenêtres du côté de l’autel et vingt dans la nef qui est ornée de quarante-et-une colonnes. Dans tout l’édifice, il y a cinquante-deux fenêtres, cent vingt colonnes, huit portes, trois du côté de l’autel et cinq dans la nef […]

La première basilique subit de plein fouet les incursions normandes et une deuxième grande période de construction commence au XIe siècle; c’est une immense église qui sort de terre, la première de la chrétienté médiévale jusqu’à la construction de Cluny III ; au moment de sa plus grande expansion à l’abri dans ses murailles, elle abritait 200 chanoines. L’ancienne abbaye était devenue une collégiale au Xe siècle. un cloître était accolé logiquement à la basilique pour abriter la vie religieuse des chanoines.

L’ancienne église collégiale Saint-Martin de Tours,  fut désaffectée, vandalisée et transformée en écurie en 1793, puis démolie à la suite de l’effondrement des voûtes en 1797, seules deux tours étant conservées (tour Charlemagne , tour du transept et Tour de l’horloge, tour de façade).

Les vestiges de l’ancienne collégiale (la Tour Charlemagne, la Tour de l’Horloge et une galerie de cloître) ont fait l’objet d’un classement au titre des monuments historiques .

The basilica in elevation was erected in the 19th century by Victor Laloux in a neobyzantine style between 1886 and 1902. its north-south orientation breaks with the traditional east-west direction of the former collegiate church. The basilica was built in limestone, granite and marble, covered with slate. Its construction was the subject of intense negotiations in a climate often tense at the time of struggles between republicans and conservatives. The building was consecrated as a basilica on July 4, 1925. The crypt of the building houses the tomb of Saint Martin of Tours. The statue of Saint Martin which crowns the dome, weakened by the storms of early 2014, was deposited on February 17, 2014 for restoration.

The first church was built by Perpetuus, one of the successors of Saint Martin on the episcopal seat of Tours: the building resumed the simple oratory built by Brice, first successor, on the tomb of the holy bishop. This 5th century basilica is described in the history of the Franks by Grégoire de Tours (539-594), who was bishop of Tours: Bishop Perpétuus […] built the large basilica which still stands today, and which is five hundred and fifty paces from the city. It is one hundred and sixty feet long and sixty wide. It is forty-five feet high, up to the vault. It has thirty-two windows on the side of the altar and twenty in the nave which is adorned with forty-one columns. In the whole building there are fifty-two windows, one hundred and twenty columns, eight doors, three on the side of the altar and five in the nave […]

The first basilica suffered the full brunt of Norman incursions and a second major period of construction began in the 11th century; it is an immense church which rises from the ground, the first of medieval Christendom until the construction of Cluny III; at the time of its greatest expansion, sheltered within its walls, it housed 200 canons. The old abbey had become a collegiate church in the 10th century. a cloister was logically attached to the basilica to house the religious life of the canons.

The former collegiate church of Saint-Martin de Tours was decommissioned, vandalized and transformed into a stable in 1793, then demolished following the collapse of the vaults in 1797, only two towers being preserved (Charlemagne tower, transept tower and Tower clock tower, facade tower).

The remains of the old collegiate church (the Charlemagne Tower, the Clock Tower and a cloister gallery) have been classified as historical monuments.