Santi Luca e Martina egy templom Róma óvárosában a Forum Romanum és Ceasar fóruma között, közel Septimus Severus diadalívéhez.
A templomot Szent Martina-nak ajánlották fel, aki 228-ban mártírhalált halt Alexander Severus uralkodása alatt. 625-ben Honorius pápa rendelte el az épület megépítését. Először 1256-ban lett felújítva IV. Sándor pápa idején. A templom ekkor egy sima négyszögletes épület volt 3 oldalról más épületek vették körbe, egészen a 17. századig, amikor is Pietro da Cortona, festő és építész újjáépítette a templomot.
1577-ben megalapult az Accademia di San Luca, a festők, szobrászok és építészek társasága és 1588-ban a templomot S. Martina számára ajánlották fel. Az társaság kisebb felújításokat végzett a templomon, hogy Ottaviano Mascherino a festészetével hozzájárulhasson a templom szépségéhez. A társaság megerősödésével a templom körül található területekből az épület meg tudott kaparintani magának pár kisebb szakaszt, hogy bővíthessék a templomot.
1634-ben Pietro da Cortona-t választották a társaság vezetőjének. Ebben az időben általánosan elfogadott volt, hogy a kriptákat felújítsák, így Pietro is a templomban nekikezdett a felújítási munkálatoknak, ahol megtalálták a mártír halált halt Szent Martinát. Ezzel, hogy megtalálták a testet azt remélték, hogy a templom is kap egy kis támogatást a további fenntartási költségek finanszírozására. 1634 novemberében VIII. Orbán pápa meglátogatta a templomot és az unokaöccse, Francesco Barberini püspök, aki a templom védelmezője volt (1626-tól) 6000 scudi-t ajánlott fel egy új épület számára. Az új épület építése 1635-ben kezdődött el, de számos alkalommal félbe lett szakítva a templom építése, például a firenzei Cortona látogatásakor(1639-47). Cortona halálakor(1669-ben) a templom kupolájának a dekorációja még befejezetlen volt.