Vicina alle Logge del Papa è la chiesa di San Martino, elevata nel 1537 da Giovan Battista Pelori e distinta dall'imponente facciata manierista, dovuta al ticinese Giovanni Fontana, attivo a Roma, che la disegnò nel 1613.

L'interno, ad unica navata a croce latina, oltre che dalla cupola affrescata dal pittore barocco Annibale Mazzuoli, è arricchito, sulla parete destra al secondo altare, da una Crocifissione del noto pittore seicentesco bolognese Guido Reni; qui fa seguito, al terzo altare, il martirio di San Bartolomeo, eseguito da un altro caposcuola del Seicento emiliano, Gianfrancesco Barbieri, detto il Guercino.
Avanti il dipinto del Guercino stanno cinque notevoli statue lignee quattrocentesche dovute a Jacopo della Quercia e alla sua scuola.
Sul terzo altare della parete sinistra è una bella Natività cinquecentesca del Beccafumi.
Per via di Pantaneto, attraverso via San Girolamo e poi via dei Servi, si giunge all'alberata, tranquilla piazza, in bella posizione panoramica, sulla quale prospetta la basilica di Santa Maria dei Servi.