Interessanti (anche se sinora poco studiati) sono i superstiti affreschi, di epoche diverse, che si possono osservare all'interno della chiesa nelle due absidi. Tracce di un'antica campagna decorativa risalente al
periodo romanico (XII secolo) sono rinvenibili nel sottarco che immette nell'abside maggiore: si tratta di sue frammenti di pittura con mani che reggono una foglia di fico e che lasciano intendere quella che doveva essere una grande raffigurazione di
Adamo ed Eva dopo il peccato originale. Si sovrappone alla antica decorazione una scena con la
Resurrezione delle anime dei morti che doveva far parte di una raffigurazione (di incerta datazione) del
Giudizio Finale; più in alto sulla destra sono visibili tracce della
Bocca dell'inferno. La più rilevante testimonianza, sebbene alquanto deteriorata, di pittura romanica si ha nell'abside maggiore: nel catino troviamo la raffigurazione del
Cristo Pantocratore, posto in una mandorla di luce e circondato dai simboli del
Tetramorfo; nel semicilindro dell'abside la usuale teoria degli
Apostoli, con figure connotate da una notevole eleganza nei tratti del volto. Spostandoci al fondo della navata meridionale si osserva come l'abside minore sia occupata, per ampia parte da affreschi ispirati dal
culto mariano. Nel sottarco troviamo, al centro, un
Cristo benedicente, alla sua destra (poco leggibile) una
Ascensione al Cielo della Vergine, e sulla sinistra una
Incoronazione della Vergine, con la Madonna ed il Cristo seduti l'una accanto all'altro. Il catino è occupato da una suggestiva rappresentazione del
Compianto sul Cristo morto, mentre il semicilindro è occupato da alcune immagini di santi: vi si osservano, tra gli altri, un riquadro con
San Secondo di Asti che regge in mano un castello con accanto con un santo in nero con un bastone a forma di tau (
Sant'Antonio abate?) ed un riquadro con
San Martino di Tours (santo al quale la chiesa è dedicata). Difficile è la datazione di questi affreschi: il
Compianto presenta tratti stilistici riconducibili alla pittura gotica (XIV) secolo. La data leggibile nella scritta dedicatoria al di sopra della piccola figura di un devoto inginocchiato (
1481) non sembra estendibile al resto dei dipinti. Sulle pareti al fondo della navata, prima dell'abside, altre immagini di santi (probabilmente con funzione di
ex voto): si individuano un bel frammento con San'Antonio abate ed una
Santa Liberata che, reggendo due infanti in fasce, risponde alla tradizionale iconografia diffusa in
Piemonte. Nella cappella della Consolata (eretta nel
Settecento) è posta una
cinquecentesca statua lignea della
Madonna col Bambino alta circa 90 cm. cara alla devozione popolare. Sempre all'interno della chiesa sono visibili alcune lapidi funerarie romane.