La presente composizione è stata più volte ripresa da Pietro da Cortona e dalla sua bottega, per un totale di almeno otto versioni, realizzate su diversi supporti, di cui l'opera di medesimo soggetto conservata alla Galleria Nazionale dell'Umbria a Perugia sembra essere stata il modello di riferimento. Il corpo della santa fu rinvenuto in modo apparentemente casuale nella Chiesa romana dedicata appunto a S. Martina a a S. Luca nel 1643 e fu un avvenimento che colpì enormemente il sentimento popolare dell'epoca, accrescendo il culto e l'interesse per la sua figura: da qui la forte richiesta di opere che raffigurassero la santa, nel cui novero si inserisce il presente dipinto, ascrivibile alla mano di uno degli artisti che formavano la bottega cortonesca in quegli anni