La chiesa si trova nella periferia del centro storico di Oristano, in una zona utilizzata in età romana come necropoli.
La datazione dell’edificio è resa difficoltosa dall’assenza di documenti; tuttavia la prima attestazione attendibile è datata 4 aprile 1335, relativa alla donazione da parte di Ugone II di Bas Serra in favore delle monache benedettine. L’edificio è officiato dai monaci e dalle monache benedettine fino al XVI secolo, quando viene ceduto, per bolla pontificia, ai monaci domenicani. Inoltre nel 1410 la chiesa fu scenario di un importante avvenimento storico: la firma dell’atto di resa del giudicato di Arborea al regno di Aragona.
La chiesa presenta impianto mononavato con cappelle laterali e abside quadrangolare voltata a crociera. L’attuale edificio è il risultato di modifiche e interventi susseguiti tra XVI e XVIII secolo; la facciata e i fianchi dall’aspetto neogotico sono invece il risultato di interventi effettuati nel Novecento.
Nella cappella a sinistra è presente l’altare del Rosario intagliato in legno da maestranze napoletane, che raffigura in ovale i quindici Misteri del Rosario che racchiudono la statua della Madonna col Bambino e i santi domenicani; nella cappella del lato opposto è conservato l’altare della Madonna d’Itria del 1614-20, con pannelli pittorici e al centro il simulacro della Vergine.
Inoltre, la chiesa custodiva il Retablo di S. Martino, riferibile alla prima metà del XV secolo a opera di maestranze catalane, attualmente visitabile all’Antiquarium Arborense.