La pala è stata realizzata agli inizi del seicento da Niccolò Paganelli, artista faentino formatosi nell'ambiente romano fratello del noto architetto Domenico Paganelli.
La sua pittura si caratterizza per il gusto delle stesure colorate, di fattura sciolta ma aderente alla pelle naturale delle cose e con una vena spiccatamente narrativa.
Pur aderendo al gusto romano di fine Cinquecento definito come manierismo internazionale la pittura di Niccolò Paganelli nella sua lunga attività (è mero nel 1620 ad 82 anni) si è adeguata alle variazioni degli stili e, come ha notato Anna Colombi Ferretti, «nella pala di San Martino il Paganelli accentua gli aspetti di naturalezza e quotidianità» dando «in questo modo una sua risposta a novità quali il naturalismo e il gusto per la pittura tenebrosa.
Lo fa con straordinaria misura, senza tradire le radici manieristiche della sua educazione».