Anticamente sede parrocchiale, è attualmente la chiesa vicariale della parrocchia della Madonna dell'Orto. Venne dedicata a San Marziale, vescovo di Limoges. La prima costruzione risale al IX secolo, ma già nel XII secolo venne ristrutturata dalla famiglia Bocchi, anche se la pianta attuale è del XVII secolo. Venne inaugurata il 28 settembre 1721 dal patriarca Pietro Barbarigo.

Le mura si presentano intonacate ma prive di ogni decoro. Il campanile è una struttura a vela molto semplice. L'interno si presenta molto ricco, in stile barocco. Un'unica navata accoglie gli avventori, nel soffitto riquadri pittorici inseriti in cornici dorate di Sebastiano Ricci, 1700 circa.

L'altare maggiore poggia sulla parete di fondo del presbiterio ed è sovrastato da un enorme gruppo marmoreo attribuito a Tommaso Rues: Il Cristo sul mondo con angeli e santi. Dipinti di rilievo storico sono San Marziale in gloria fra i Santi Pietro e Paolo, di Jacopo Tintoretto, 1548-1549.

In sacrestia Angelo Raffaele e Tobia di Tiziano Vecellio, 1530 circa, di Sebastiano Ricci del 1700 sul soffitto, in posizione centrale, Padre eterno con angeli in gloria.