An der Stelle des frühgotischen Vorgängerbaus auf dem Rottenburger Marktplatz wurde Mitte des 15. Jahrhunderts eine gewölbte, dreischiffige Basilika gebaut. Bei genauem Hinsehen entdeckt man wie ungewöhnlich der Dom St. Martin gebaut ist. Der Grundriss ist aufgrund des Straßenverlaufs sehr unregelmäßig. Der romanische Sockel des 58 Meter hohen Turms, der heute als Wahrzeichen der Stadt gilt, ragt in den Chor der Kirche hinein. Nach dem Stadtbrand von 1644 wurde der Dom St. Martin im barocken Stil restauriert. Aufgrund dieser unkonventionellen Bauweise gab es in der katholischen Kirche auch zunächst Widerstand gegen die Entscheidung den Dom zum Bischofssitz zu erklären.