Am 1. April 1930 verlieh Papst Pius XI. St. Martin den Titel einer päpstlichen Basilika. Nach der Bombardierung 1944 stürzten das Gewölbe des Hauptschiffes und ein Teil des Hochaltares ein. Die Schäden wurden bis 1958 wieder beseitigt.
Die Kirche besitzt ein Kreuzrippengewölbe mit Konsolen, im Hauptchor mit Diensten. Die Spitzbogenarkaden wurden erst nach Errichtung der Seitenschiffe in das ehemalige einschiffige Langhaus gebrochen. Der Hochaltar ist als Ziborienaltar nach dem Entwurf des Architekten Joahann Peter Jäger gearbeitet, ausgeführt durch den Mainzer Hofbildhauer Peter Heinrich Hencke, gestiftet 1768. Anstelle des kriegszerstörten barocken Gemäldes befindet sich seit 1957/58 eine Kreuzigungsgruppe des 17. Jahrhunderts vor dem mittleren Fenster.  Die Kanzel aus dem Jahr 1681 ist mit Figuren der vier Kirchenväter und der Kardinaltugenden geschmückt. Der Marienaltar, 1579, stand ursprünglich in der Utrechter Marienkirche. Es handelt sich um eine Arbeit des Delfter Malers Antonis von Montfort, genannt Blocklandt.