De kerk van Dilsen is een zeer oude stichting, opklimmend tot de Karolingische periode. In de 11de eeuw komt zij in handen van het Sint-Servaaskapittel van Maastricht, later gedeeld met de graaf van Loon, vervolgens met de prins-bisschop. De oudste kerk bevond zich op een andere plaats, dichter bij de Vrietselbeek, waar in 1920 sporen van een kerk of kapel werden ontdekt. De tweede kerk wordt op deze plaats gebouwd. Circa 1250 wordt ze afgebroken en vervangen door een grotere. Circa 1550 is deze kerk in slechte staat en wordt besloten ze te herstellen en te vergroten. In 1556 wordt deze kerk gewijd. In de brand van 1590 wordt de kerk verwoest. De heropbouw duurt tot 1604, wanneer het koor wordt afgewerkt, en in 1617 is het schip klaar. De toren had waarschijnlijk weinig schade geleden, en werd behouden en hersteld. De nieuwe kerk was een éénbeukig gebouw met halfronde koorsluiting en sacristie tegen de zuidgevel. Bij het begin van de 20ste eeuw is de kerk door de bevolkingsaangroei te klein geworden, en wordt besloten tot de bouw van een nieuwe kerk in het nieuwe centrum aan de huidige Europalaan. De oude kerk wordt, op de toren na, afgebroken.
Vierkante, mergelstenen toren van drie geledingen. Het dak is verdwenen. Van de kerk van circa 1250 rest de onderste geleding van de toren in Maaskeien; zij werd door pastoor Simon Renard in 1851 bekleed met gebouchardeerde kalksteen. De rest van de toren dateert van circa 1550. Geprofileerde, mergelstenen waterlijsten tussen de geledingen. In elke zijde twee spitsboogvormige, mergelstenen galmgaten met afgeschuinde neg. Bakstenen restauraties in de voorgevel. Classicistisch rondboogportaal (derde kwart van de 18de eeuw), thans gedicht, in de westgevel, gebouwd door pastoor Machuré (1748-1770) ter vervanging van het oorspronkelijke zuidportaal; rechthoekige, geblokte, hardstenen omlijsting met sluitsteen met druiplijst; erboven een mergelstenen spitsboogvenster.
Van de aansluitende, verdwenen kerk bleef de dakhelling zichtbaar in de oostgevel van de toren; resterende, kalkstenen zuil met Maaskapiteel. Interieur: soort straalvormig ribgewelf.
Mobilair: kalkstenen grafkruisen ingemetseld in de torenmuuur: van Pellender-Beert 1632; van Jacoba Baeremans + 1808 en haar man Johannes Op den Aken; van Martinus Thevissen + 1738 en zijn vrouw Margaretha Beeken + 1757 met crucifix en wapenschild; zij waren eigenaars van de thans verdwenen watermolen op de Vrietselbeek; grafsteen van Johannes Lud. Machure, pastoor, + 1769 met wapenschild.
- BOUVE D., De Romaanse kerken en kapellen binnen het landdekenaat Eyck in Belgisch Limburg, K.U.Leuven: Leuven, 2000, p.95-98.
- DAAMEN J., Dilsen in de historie, Dilsen, 1985.
- DAAMEN J., Dilsen. Sint-Martinuskerk. Parel van Maaslandse Neogotiek, 1987.