De site van de oorspronkelijke Sint-Martinuskerk bezit een belangrijke archeologische erfgoedwaarde als historische dorpskern waarvan de oorsprong teruggaat tot minstens de 12de eeuw, toen hier een kapel bestond die afhankelijk was van de Sint-Pieterskerk van Herne. Tussen 1233 en 1266 groeide Tollembeek uit tot een zelfstandige parochie, met de abdij van Kamerijk als tiendenheffer.
De oorspronkelijke parochiekerk bevond zich tot 1870 op de Plaats, het ruime dorpsplein voor de huidige kerk. Deze locatie vormt een zone met een hoog archeologisch potentieel, waar resten van oudere kerkfasen, begravingen en andere sporen van de middeleeuwse dorpsontwikkeling kunnen worden verwacht. Naar aanleiding van de sluiting van het kerkhof om hygiënische redenen werd in 1870 een nieuwe begraafplaats aangelegd op een perceel uit de boomgaard Carlier.