L'Église Saint-Martin-Saint-Laurent est une église paroissiale de confession catholique, dédiée à l'évêque Martin de Tours et au martyr Laurent de Rome, située dans la commune française d'Orsay et le département de l'Essonne.
L'église Saint-Martin-Saint-Laurent est implantée en centre-ville d'Orsay, face à l'hôtel-de-ville et à l'hôpital, en bordure de la route départementale 446, sur la rive droite de la rivière l'Yvette.
L'église mélange différents styles architecturaux. Le chœur placé entre les piliers de soutien du clocher est bâti dans un style gothique, la nef fut reconstruite dans un style néoroman, la façade élevée au XVIIIe siècle dans un style néoclassique et les chapelles collatérales ainsi que le baptistère ont été construits dans un style troubadour, enfin, l'orgue et les fresque datent de la deuxième moitié du XXe siècle.
La façade est orientée plein ouest, la nef est couverte par une voûte en berceau, au nord se trouve le baptistère avec les fonts baptismaux et une pietà, suivit par les chapelles dédiées au Sacré-Cœur et à Saint Joseph. Au sud, les deux chapelles sont dédiées à Marie de Nazareth et Marthe de Béthanie. Trois statues représentent Saint Martin, Saint Laurent et Saint Fiacre.
Seules les cloches en bronze datant de 1562 et 1757 sont classées au monuments historiques au titre des objets depuis le 27 avril 1944.
La paroisse fondée au XIe siècle, octroyée aux moines de l'Abbaye Notre-Dame de Longpont. Ils construisirent en 1151 un prieuré.
À la place, en 1200 fut élevé la nef, le chœur et le clocher dans un style gothique. Durant les guerres de religion, l'église fut pillée en 1591. La nef fut incendiée en 1652 par les soldats lors de la Fronde. En 1656, elle fut reconstruite dans un style néoroman.
En 1776, Pierre Gaspard Marie Grimod d'Orsay fit reconstruire la façade dans un style néoclassique imitant les temples grecs et romains et une chapelle sépulcrale pour son épouse. Au XIXe siècle, de part et d'autres de la nef furent élevées quatre chapelles et un baptistère, la chapelle de la Vierge en 1843, la chapelle Sainte-Marthe en 1865, la chapelle du Sacré-Cœur et la chapelle Saint-Joseph en 1894. Fut aussi installé en 1840 un orgue.
Le 27 avril 1944, les cloches furent inscrites aux monuments historiques. En 1988 fut ajouté un nouvel orgue.