L'église de Vourey apparait pour la première fois dans des textes en novembre 1034 au temps de St Hugues, évêque de Grenoble. A cette époque, il est fait, en effet, mention de l'église de "Vopredium".
Le clocher de l'église, construit en tuf, avec sa pyramide quadrangulaire et ses ouvertures à colonnades, présente toutes les caractéristiques du style Roman. En tenant compte de ce qui précède, nous pouvons donc affirmer qu'il fut érigé avant le milieu du XIe siècle.
Depuis le XVe siècle, l'église de Vourey et celle de St Jean de Chépy étaient réunies. Elles dépendaient toutes deux du Prieur de Moirans.
Plusieurs chapelles existaient dans l'église: La chapelle St Sébastien, construite par noble Hugues ROBERT, la chapelle Sainte Catherine, qui appartenait à noble Claude de LATTIER et la chapelle de Notre Dame de Pitié fondée par nobles Jean et Claude de FALCOZ. Une dernière chapelle existait autrefois. Cette dernière, chapelle de la Madeleine ou chapelle de la Gresse, ne se trouvait pas directement dans l'église mais déportée au lieu dit " Les Tuileries". Elle était dédiée à Sainte Marie Madeleine. Il ne subsiste actuellement aucune trace de cette dernière chapelle.
Après le fléau de la peste en 1652, une fondation de la confrérie du Saint Rosaire fut crée en l'église de Vourey le 5 juin 1667 sous le nom de confrérie de Notre Dame du Saint Rosaire. Une nouvelle chapelle fut dréssée, nommée chapelle Saint Roch, protecteur de la peste. Un tableau y fut placé, représentant la Sainte Vierge offrant le rosaire à Saint Dominique.
Une très belle fresque se trouve dans le choeur de l'église. Elle représente, le Christ "en gloire", dans un médaillon. A sa droite, se trouve Saint Martin, évêque de Tours et patron de la paroisse et à sa gauche, Saint François Régis.
Après la période anti-religieuse qu'avait été la révolution, de nombreuses rénovations furent entreprises se succédant au travers des décennies et ce jusqu'à la première moitié du XIXe siècle, où l'église prit la structure qu'on lui connaît aujourd'hui.