Die katholische Pfarrkirche St. Martin war seit der Merowingerzeit in der Verfügung des Mainzer Bischofs. Die Kirche von Klein-Winternheim war Filiale der Ober-Olmer Mutterkirche. Den Zehnten teilten sich der Mainzer Dompropst und das Stift St. Viktor.
Der ungegliederte romanische Turm aus dem 12.Jharhundert trägt Kerbschnittornamente um die Schlitzfenster. Die Glockengeschosse und der Spitzhelm stammen aus dem 15. Jahrhundert. Das neugotische Langhaus mit Holztonne wurde 1879-81 vom Dombaumeister J.H.A. Lucas aus Mainz errichtet. 1899 wurde der Bau um das rechts anschließende Seitenschiff und den polygonal geschlossenen Chor vom Dombaumeister Becker erweitert.

Ausstattung:
- Vesperbild um 1520 (Backoffen-Werkstatt), ursprüngliche Farbfassung
- Hl. Urban, Anfang 16. Jahrhundert
- Muttergottes und hl. Valentin, Mitte 18. Jahrhundert
- Augsburger Monstranz, Silber, 1757-60
- Veteranenstein auf dem Friedhof, 1842