Une église Saint-Martin est mentionnée à Montbéliard en 1343. Cette église devient un temple du culte réformé en1536, lorsque la principauté de Montbéliard devient protestante.

Avec l’accroissement de la population, le prince Frédéric Ier de Montbéliard se voit obligé d’agrandir le lieu. Ce travail est accompli par l’architecte Heinrich Schickhardt, venu du duché de Wurtemberg. La première pierre est posée en 1601 et la construction se termine en 1607.

En 1677, l’armée de Louis XIV prend la ville et impose le culte catholique. Le temple devient alors temporairement une église et un clocher y est construit.

Le temple est classé aux Monuments historiques Le 1er avril 1963. PA00101684