L'église de Vonnas, construite en 1875-1876 est sous le vocable de St Martin. Dès 1819, le conseil municipal constate que l'ancienne église (l'actuel Centre St Martin) est trop petite pour accueillir tous les fidèles et projette la construction d'une nouvelle église. Un plan est élaboré pour cela en 1864 par l'architecte Berthier de Mâcon.
Le baron de Béost céda le terrain nécessaire à cette construction et les travaux commencèrent en 1874 sous la direction de l'architecte Pinchard, successeur de Berthier et exécuté par l'entreprise Dury de Charnay-les-Mâcon. Elle fut inaugurée le 1er novembre 1875 et consacrée le 29 juillet 1890 par Monseigneur Luçon, évêque de Belley, lors de l'achèvement de l'aménagement intérieur. De style néo-roman avec des touches de gothique, c'est un vaste édifice de 65 m de long en forme de croix latine, orienté est-ouest. Son clocher carré, à deux étages, placé au-dessus du porche d'entrée culmine à 35 m de hauteur.Il abrite deux cloches une grosse fondue en 1875 par Burdin ainé à Lyon et l'autre plus petite venant probablement de l'ancienne église. L'ensemble est construit en pierre venant de différentes carrières du Mâconnais.
Elle comporte une seule nef voûtée de six travées, marquées à l'intérieur par des arcs aveugles et soulignés à l'extérieur par de solides contreforts. Les deux dernières travées précédant le choeur s'ouvrent sur deux chapelles. Côté sud, la chapelle de la famille de Béost et la chapelle St Martin, avec un portail latéral et côté nord la chapelle de la famille Duffour devenue chapelle baptismale en 2008 et la chapelle dédiée à la Vierge Marie.Le choeur est constitué d'une seule travée, prolongée par une abside en hémicycle avec au sud la sacristie et au nord une deuxième sacristie devenue chapelle de la Sainte famille.
Des baies romanes percées au-dessus des arcs éclairent la nef. Dans le choeur, sept vitraux dispensent de la lumière. Quatre sont ornés de motifs géométriques et les trois autres dans l'axe de l'édifice représentent à gauche la Vierge, au centre le Christ, à gauche St Joseph.
Le bâtiment aura coûté 105 487, 25 fr de l'époque, soit environ 300 000 €.
Le mobilier du choeur se compose de 28 stalles en bois qui garnissent l'abside, prolongées par des stalles à miséricordes plus anciennes. Un autel moderne constitué d'une dalle de pierre reposant sur deux colonnes massives a remplacé, après Vatican II, celui d'origine. Un devant d'autel en verre thermoformé orné à la feuille d'or, a été posé en 2010.Un grand crucifix en bois est suspendu au-dessus. L'ambon avec la représentation en creux d'une épée et le siège de présidence en bois peint et doré conçu par Stéphane Morit du Puy-en-Velay, complètent le mobilier liturgique.
Dans la nef où l'espace est occupé par des bancs en bois de facture assez récente, la chaire octogonale en bois est restée en place. Le chemin de croix et des statues en plâtre moulé , déposés après Vatican II, ont été réinstallés après nettoyage et restauration en 2010-2011.
Une statue originale et contemporaine, oeuvre de M.van Beck, en pierre et en osier représentant St Jean Baptiste est placé à l'entrée de la chapelle du baptême, où se trouve la nouvelle cuve baptismale, dessinée par l'abbé Michel Comtet. Au fond de l'église, les fonts baptismaux d'origine fixés au mur sud portent l'inscription : "In nomine Patris et filie et Spiritus Sanctus". En face, côté nord, la paroisse a rendu hommage aux 55 victimes de la Grande Guerre en apposant deux plaques de marbre blanc, où sont gravés leurs noms. Au-dessous est exposé l'ancien mécanisme de l’horloge du clocher.
Quelques vitraux modernes ajoutent une note contemporaine.Un "arbre de de vie" dans la chapelle du baptême et la "porte étroite" dans le mur de la tribune réalisés par F.Desmet (Tramaye) en 2008. "Un coeur brûlant de charité", œuvre de G.Geiss (Châtillon-sur-Chalaronne) en 2011.
Dans la chapelle de la Vierge Marie, un autel en pierre claire avec le tabernacle, richement sculpté, est surmonté de trois statues : la Vierge Marie portant l'enfant Jésus, Ste Germaine de Pibrac et Ste Catherine d'Alexandrie.
Un tableau (une piéta) de grandes dimensions peint en 1924 par Hélène Convert, épouse Lagnier, est accroché au mur Nord.
Au sud, dans la chapelle qui lui est dédiée, la statue de St Martin en évêque domine un autel également sculpté. C'est dans cette chapelle que l'orgue Merklin-Kuhn installé en 1947 permet d'accompagner les chants et d'animer les offices.Un tableau signé Th.Levigne, daté de 1895 montrant la Vierge enseignant les écritures, est placé à côté du buffet d'orgue.
Dans la chapelle de Béost, on peut remarquer dans les vitraux les blasons des familles Audras de Béost et de la Teyssonnière, qui ont financé cette chapelle.
C'est une église telle qu'on la concevait au XIX e siècle, marquée par les courants de pensée, les évènements et que des oeuvres d'art et du mobilier ont enrichi au fil du temps.