Каменный храм во имя святых апостолов Петра и Павла в деревне Мартынова был заложен 19 июля 1849 года и освящен в 1852 году. До его постройки богослужения совершались в деревянной часовне. Храм являлся однопрестольным и был выполнен в традиционных формах русской церковной архитектуры середины XIX века.
В 1899 году здание храма подверглось перестройке и расширению. В 1930-е годы, в период антирелигиозной кампании, Петропавловская церковь была закрыта по решению советских властей, а впоследствии разрушена. Точная дата разрушения в документальных источниках не зафиксирована.
В феврале 2012 года в деревне Мартынова была воссоздана православная община. Для совершения богослужений был приспособлен деревянный дом по улице Молодежной, где устроили молитвенное помещение во имя апостолов Петра и Павла. Вопрос о строительстве нового храма канонических форм остается открытым.
Приход относится к Каменской епархии Русской Православной Церкви Московского Патриархата. Богослужебная жизнь общины осуществляется в соответствии с годовым кругом православного богослужения. Исторические данные о храме содержатся в архивных документах Свердловской области и материалах епархиальных изданий.