Pierwsza wzmianka o kościele pochodzi z 1288 roku. Ówcześnie był niewielki kościół z kamienia polnego o płaskim stropie, niższym niż obecny. Grubość muru wynosiła około 90 cm. W 1368 roku wymienia się proboszcza w Mierzęcinie.
fot. Kościół w roku 1911. Widokówka z polska.org
W 1594 roku wymienia się dwa dzwony. W XVII wieku prawdopodobnie kościół przebudowano. Obniżono stare mury do połowy obecnej wysokości, nawę przedłużono w kierunku wschodnim i nadmurowano ją cegłą. Całość nadmurowanych murów miała 70 cm grubości. W 1712 roku wymieniana jest drewniana wieża, która jest jeszcze wymieniana w latach 1776 i 1818. Później zastąpiono ją dzwonnicą.
fot. Rzut kościoła w skali 1:300 z roku 1939
W latach 1892-1894 przeprowadzono gruntowną przebudowę kościoła. Wzniesiono prezbiterium, południową kruchtę i od zachodu masywną wieżę. Usunięto empory z lat 1690 i 1751, które były ozdobione herbami oraz barokowy ołtarz z przedstawieniami biblijnymi.
Wyposażenie kościoła przed 1945 rokiem:
Epitafium przedstawiciela rodu von Flemming – Hansa Friedricha zmarłego w 1688 roku. Wykonane było z drewna sosnowego, o wysokości 170 cm i szerokości 130 cm. Epitafium znajdowało się przy południowej emporze. Na epitafium widniał herb rodu von Flemming w ramie ozdobionej trofeami. U góry przedstawienie wojownika w zbroi, a u dołu głowa lwa. Epitafium z XVII wieku.
fot. Epitafium Flemmingów
Tablica pamiątkowa poświęcona Jacobowi Andreasowi Steffenowi, zarządcy dóbr rodu von Flemming w Martenthin i Lanke (Łąka), zmarłemu w 1777 roku. Była to drewniana tablica z napisem, mieściła się w ramie z półkolistym zwieńczeniem. Znajdowała się przy zachodniej emporze. Tablica z około 1800 roku.
Kielich
Wykonany ze srebra, pozłacany, o wysokości 21,5 cm i średnicy czary 13.5 cm. Na sześciokątnej stopie z profilowaną krawędzią, wyryto napis:
„ Kościół w Martenthin.1751.Patronowie: von Flemming. Pastor: J.S. Backe”
Posiadał trzon zakończony gładkim, okrągłym guzkiem – nodusem. Na spodniej stronie obrzeża znajdowały się dwa puncowania: znak probierni oraz znak mistrza. Znaki probiercze pochodzą z 1806 roku.
Patena
W komplecie z w/w kielichem. Wykonana ze srebra, pozłacana. Posiadała średnicę 15,5 cm. Na obrzeżu wygrawerowany znak / sygnatura liturgiczna. Na odwrocie widnieje napis: „AD 1751”
Puszka n hostie
Wykonana ze srebra, pozłacana. Posiadała kształt owalny, o wymiarach: wysokość 4,5 cm, długość 14 cm i szerokość 9,5 cm. Na wieczku znajdował się przynitowany krucyfiks o długości 6 cm.
Pod nim wygrawerowany podwójny herb rodów von Flemming i Carnitz z inicjałami: „ HFF / MEC” czyli – Hans Friedrich Flemming i M.E. Carnitz. Puszka datowana jest na 1685 rok, widnieje na niej znak mistrza „DB” i punca z 1806 roku.
fot. Wieko puszki na hostie. Zdjęcie z kronik Flemmingów
Dzwony
Pierwszy wykonany z brązu o średnicy 87 cm. Na płaszczu i wieńcu dzwonu znajdowały się ornamenty roślinne, girlandy oraz aniołki. Na płaszczu dzwonu znajdował się wypukły napis:
„PATRON HERR RITTERSCHAFTSRATH A. B. CH. v. FLEMMING AUF BUCKOW. GEGOSSEN VON SCHWENN IN STETTIN 1832.”
co oznacza:
„Patron: radca ziemski A. B. Ch. von Flemming z Buckow. Odlany przez Schwenna w Szczecinie w 1832 roku.”
Na przeciwległej stronie znajduje się napis:
„GOTT ALLEIN DIE EHRE / ICH RUFE DEN LEBENDIGEN ZUR VEREHRUNG GOTTES / UND LAUTE DENEN TODTEN / HERR H. Ch. SCHMIDT PASTOR.”
co oznacza:
„Bogu jedynemu chwała. Wołam żywych do oddawania czci Bogu i opłakuję zmarłych. Pastor H. Ch. Schmidt.”
Na końcu podano informację: „Odlano ponownie w 1832 roku”
Drugi dzwon wykonany z brązu o średnicy 62 cm. Widniał na nim napis: „1917 geopfert zu Deutschlands Wehr, 1935 neu erstanden zu Deutschlands Ehr!” co znaczy: „1917 poświęcony (oddany) na potrzeby obrony Niemiec, w 1935 odtworzony ku chwale Niemiec.”
W 1917 roku wiele kościelnych dzwonów w krajach toczących wojnę, zostało zarekwirowanych i przetopionych na potrzeby wojenne.
fot. Zdjęcie kościoła z 1909 roku. Zdjęcie z konik Flemmingów
Pod koniec XIX wieku kościół przebudowano. Znajdujący się od strony północnej nadziemny grobowiec rodowy Flemmingów, został rozebrany. Szczątki znalezione w trumnach zostały złożone w ziemi na przykościelnym cmentarzu. Na cmentarzu znajdował się również pochodzący z 1800 roku, grobowiec rodziny Strassenburg. Był on murowany z cegły, otynkowany i posiadał podwójne drzwi.
W roku 1945 patronat nad kościołem sprawował ród von Plötz z Martenthin. Był to kościół parafialny do którego należały wsie: Bresow (Brzozowo), Parlow (Parłówko), Stregow (Strzegowo), Tessin (Troszyn), Trebenow (Trzebianowo -nie istnieje), Wilsdorf (nie istnieje), Wustermitz (Ostromice).
Po przejęciu tych terenów przez administrację polską, kościół poświęcono jako katolicki pw. Niepokalanego Poczęcia NMP, 13 października 1946 roku. Kościół należy do parafii w Wolinie.
Po 1945 roku zlikwidowano południowe i północne empory we wnętrzu, zamurowano również jeden z otworów okiennych.