In einer Welt, die das vornehmlich ländliche Mittelalter für immer geschlossen hat, begann das neue Jahrtausend unter dem Zeichen der urbanen Entwicklung. Diese Entwicklung fand um die ummauerten Einfriedungen der mittelalterlichen Burgen herum statt und wurde dann auf die umliegenden Gebiete ausgeweitet.
Castro Marim bildet von dieser Regel keine Ausnahme und entwickelte sich zu einem der Orte, die sich um die Burg ausweiteten. Der Ort dehnte sich über das Tal aus, das es vom Hügel von Cabeço trennt, wo später die Festung von São Sebastião gebaut wurde.
In diesem Tal entstand im 16. Jahrhundert eine Kapelle, die de Namen Nossa Senhora dos Mártires erhielt. Grund des Baus war die Tatsache, dass die Pfarrkirche des Ortes, die sich in den Mauern befand, nicht mehr in der Lage war, alle Gläubigen aufzunehmen. Diese Kapelle wurde mehrmals im 16. Jahrhundert vom Orden Santiago besucht, der zwischen 1319 und 1356, dem Jahr seiner Verlegung in die Stadt Tomar, seinen Sitz in der Burg von Castro Marim hatte.
Die Besuche des Santiago Ordens beschreiben die Kapelle als einen Bau mit einem einzelnen Körper, einem gewölbten Hauptschiff mit einem Turm und einem gemauerten Altar mit einem Absatz, auf dem ein Bildnis einer Madonna mit dem Jesuskind abgebildet ist; im Hauptkörper der Kapelle waren ein einziges Kirchenschiff drei Bilder, eines von St. Bartolomeu, eines von Sta. Catarina und ein anderes von S. Sebastião; sie besaß ein Hauptportal nach Westen und ein anderes nach Süden, jedes mit zwei Weihwasserbecken, die in der gemauerten Wand eingebettet waren; einen Kirchhof um die genannte Kapelle herum, wo die Toten begraben wurden.
Dem Verzeichnis der Besuche nach - von 1518 bis 1534 - wurde dieser Kapelle eine Vorhalle im Westen hinzugefügt, die das Hauptportal schützt, und der ganzen Südfassade folgt. Bei der Besichtigung im Jahre 1554 wird die Lage der Sakristei, die zuvor nicht genannt war, im Süden angegeben, mit einer Tür mit geraden Sturz. Die Besichtigung im Jahre 1565 beschreibt eine Erhöhung der Wände, den Austausch der Holzdecken durch neue und den Bau eines neuen Vordachs, von der Hauptfassade bis zur Wand der Sakristei.
Nach dem Erdbeben im Jahre 1755, das für die Zerstörung der Pfarrkirche von Santiago verantwortlich ist, wurde diese Kapelle zur Pfarrei des Dorfes ernannt, gebaut von Lopo Mendes de Oliveira, Kommandeur des Ordens Christi und Vogt dieses Schlosses.
Aufgrund seiner geringen Größe wurde es zwischen dem Ende des 18. und Anfang des 19. Jahrhunderts restauriert und erweitert, und die Arbeiten wurden 1834 unter der Verantwortung des Architekten João Lopes do Rosário abgeschlossen.
Er beschreibt bei seiner Architektur mehrere architektonische Projekte von großem Interesse: Portikus im Renaissance Stil; Kuppel und Gewölbe mit Lünetten des barocken Hauptschiffs; neomanuelinische Elemente in dem Träger, der über dem Portikus liegen.
Sie besitzt einen länglichen Grundriss mit einem einzigen Schiff, Chorempore mit Balustrade aus Holz, Querschiff und Hauptschiff aus zwei Abschnitten; die Hauptfassade im Westen ist dreigeteilt, mit einem Hauptportal mit einem geraden Sturz, darüber ein Aufbau mit dreieckigem Giebelteil, das von einem rechteckigen Fenster und einer runden Uhr mit Satteldach mit eisernem Kreuz überragt wird; an der Südfassade ein Portikus mit fünf Öffnungen in einem perfekten Bogen, die auf Säulen aus neomanuelinischen Kapitellen gesetzt sind, wo sich ein Bild Platte aus blau-weißen Kachel befindet, das an die Madonna der Empfängnis erinnert. Es gibt mehrere Beispiele von Holzbildern aus dem 16. und 18. Jahrhundert sowie Altarbilder am Altaraufsatz und im Querschiff aus marmorisiertem und polychromem Holz.
Diese Kapelle, im Norden die Burg, und im Süden die Festung S. Sebastião bilden den Rahmen für das Bild von Castro Marim, das die einfachen Linien aller Häuser beschreibt, die sie umgeben.