La chiesa di Santa Maria dei Martiri è una chiesa di Otranto. Sorge sul Colle della Minerva, teatro del martirio di ottocento otrantini avvenuto il 14 agosto 1480.
L’edificio fu riedificato nel 1614 in sostituzione di uno preesistente voluto da Alfonso d’Aragona, in ricordo del massacro che qui ebbe luogo. È adiacente al convento dei minimi, risalente al 1542.
Il 14 agosto 1480, tre giorni dopo l’occupazione della città, Gedik Ahmet Pascià, comandante della flotta turca, ordinò che venissero condotti sul colle gli abitanti di sesso maschile con un’età superiore ai quindici anni. Ai prigionieri Ahmet propose di rinnegare la fede cristiana e ottenere in cambio la vita. Ottocento uomini si opposero venendo decapitati, uno ad uno, su un grande masso. La tradizione narra che il primo ad essere giustiziato, Antonio Primaldo, rimase miracolosamente in piedi, senza testa, sino alla fine della macabra esecuzione.
Il 5 ottobre 1980, nel quinto centenario dei Martiri otrantini, la Chiesa fu visitata da Giovanni Paolo II durante la sua visita alla Chiesa di Otranto. Fu elevata a Santuario Diocesano nel 1992.
Alla chiesa si accede attraverso una scalinata. Salendo, sulla destra, è presente una piccola cappella dove si trovava il sasso sul quale furono decapitati gli ottocento otrantini, oggi collocato in Cattedrale; sulla sinistra vi è la colonna che ricorda la morte, per impalatura, del carnefice turco Berlabei, che fu ucciso per essersi convertito al Cristianesimo.
L’edificio, costruito agli inizi del XVII secolo, è influenzato da elementi architettonici tardorinascimentali e del barocco leccese, tipici della Controriforma. La semplice facciata possiede un portale e finestra posti in asse. Sul portale campeggia un cartiglio sorretto da due angeli con un’iscrizione latina. L’interno, ad aula unica, accoglie altari barocchi scolpiti in pietra leccese, fra i quali il maggiore e quelli dedicati a san Francesco di Paola e a sant’Antonio di Padova, ricchi di intagli. Tra i dipinti vi si conserva un grande quadro di Lavinio Zoppo della seconda metà del XVI secolo raffigurante la Strage di Otranto. A destra, in un altare laterale, sono conservate l’Icona di Santa Maria dei Martiri, opera del pittore albanese Gurim Bazaiti (1922), e la lapide commemorativa del quarto centenario dell’evento. Alcune lastre di marmo presenti nella chiesa riportano alcuni dei nomi dei martiri del 1480.