L'édifice est de style ogival, il procède du gothique rayonnant de la fin du XIIIe siècle.

La tour altière est surmontée d'une flèche octogonale en pierre bleue avec croix en pierre, elle s'élève à 97 mètres de hauteur. 

Le grand portail est consacré à la glorification de saint Martin qui est statufié, sur le trumeau central en ornements épiscopaux. Le tympan évoque des épisodes de la vie apostolique de saint Martin. 

Le portail sud retrace la vie de saint Hubert, patron des Ardennes. Le tympan évoque sa conversion lors de la rencontre d'un cerf portant une croix. Les statues de saint Adrien et de sainte Nathalie, patrons d'une ancienne confrérie locale, encadrent le portail. 

Le portail nord évoque le passage de saint Bernard à Arlon, il est représenté y prêchant et disant la messe. De part et d'autre du portail, on voit les statues de saint Sébastien et de sainte Catherine, patrons d'anciennes confréries locales.