Pour remplacer l'ancienne église très vétuste et trop petite, le nouveau curé, l'abbé Michel arrivé à Bayon en 1879, lance et établit une liste de souscription avec succès. En 1880 plus de 100 000 Francs sont recueillis. La nouvelle église, dont le coût est estimé à 153.000 F, est construite sur les plans de Léopold Gigout en style néorenaissance entre 1881 et 1883. Le 24 septembre 1884 a lieu la consécration de la nouvelle église paroissiale Saint Martin.

Les nouvelles dimensions sont 44,25 mètres de long, 18,25 mètres de large, une hauteur sous voûte de 15 mètres et sous la coupole de 18 mètres. La flèche s'élance à 54 mètres de hauteur.

Des statues provenant de l'ancienne église ont été replacées dans la nouvelle. Elles ont été classées durant le XXe siècle.

Une importante restauration a eu lieu de 2013 à 2015.

Les restaurations

Depuis 1884, divers confortements et restaurations ont été nécessaires. Le chantier le plus important a eu lieu de 2013 à 2015.