Une basilique Saint-Martin existait probablement déjà en 613 sur la rive gauche de la Moselle, devant la ville. Elle fut élevée au rang d'abbaye masculine Saint-Martin vers 650 par Sigibert III. Des observations antérieures ont montré que le complexe avait été construit sur les vestiges d'une villa suburbana romaine. En 656, le fondateur Sigibert y fut inhumé. L'abbaye devint un lieu important du nouveau culte de Saint Martin en Austrasie et revêtait une grande importance en raison de la nécropole royale. En 841, Lothaire Ier visita l'abbaye. Nous ne disposons d'aucune information sur les premiers bâtiments, mais la construction du IXe siècle aurait comporté une crypte dans laquelle étaient conservées les reliques de Sigebert. En 880, elle aurait fait l'objet d'une restauration complète. Après sa destruction en 1004, un nouveau bâtiment fut construit, qui ne fut achevé qu'en 1063. Comme les bâtiments précédents, il devait s'agir d'une église richement décorée. En 1444, l'abbaye fut entièrement détruite et démolie jusqu'en 1601.