Per il campanile di San Martino, con i suoi merli ghibellini a 60 metri di altezza, purtroppo non ci sono molti documenti storici sullo sviluppo costruttivo ma è certo che la sua presenza sia antecedente la costruzione del portico della cattedrale e motivo per il quale, nella facciata del duomo, si ha quella strana asimmetria dell'arcata di destra che risulta più bassa e stretta delle altre due. Come si può leggere sul sito del “Museo della Cattedrale”, l'antica porta di accesso si trovava a “diversi metri di altezza sul possente basamento di blocchi di pietra” e pertanto potrebbe essere quella indicata nell'immagine la quale, fino all'esecuzione del collegamento esterno con l'interno della Cattedrale, era raggiungibile solo con una scala esterna di legno. Oltre a non essere originariamente “attaccato” alla chiesa, si trova nelle immediate vicinanze delle antiche mura romane per cui, alcune (forse azzardate) ipotesi sostengono che, prima di essere utilizzato come torre campanaria, la struttura fosse un antichissimo edificio ad uso militare molto più basso dell'attuale campanile. Subì una prima ristrutturazione subito dopo l'anno 1000 durante un consistente ampliamento della chiesa e, verso la fine del XIII secolo, ai primi tre livelli, in pietra marrone di Guamo, furono aggiunti gli altri due con utilizzo di calcare bianco di San Giuliano. Questa differenza cromatica sembra sia stata voluta per far meglio risaltare, anche da molto lontano, la costruzione più alta e importante della città. Dopo l'ultimo restauro ultimato nel 2016, dall'attuale ingresso situato nel chiostro, la fatica necessaria a salire i circa 200 scalini verrà ripagata da una vista unica, comprese le sette campane due delle quali recano effigi del Volto Santo e di Castruccio Castracani.