27 października 1813 roku dotychczasowy kościół klasztorny został kościołem parafialnym, która to funkcja została na niego oficjalnie przeniesiona z kościoła Santo Stefano di Murano, znajdującego się w stanie ruiny. Nowa parafia otrzymała początkowo wezwanie Santi Pietro e Paolo apostoli (Świętych Apostołów Piotra i Pawła), potocznie San Pietro apostolo (św. Piotra Apostoła), ale w 1839 roku powróciła do pierwotnego wezwania San Pietro Martire. Do kościoła przeniesiono dzieła sztuki z innych zlikwidowanych kościołów i klasztorów na Murano i innych wyspach. Portyk przylegający do zachodniej ściany kościoła pochodzi z rozebranego klasztoru Santa Chiara, a znalazł się na tym miejscu w 1924 roku, w okresie restauracji z lat 1922–1928, w trakcie której odsłonięto pierwotny strop i freski świętych nad filarami.
Architektura Kościół San Pietro Martire stoi równolegle do Rio dei Vetrai, ważnej arterii wodnej na wyspie Murano. Ceglana, nieotynkowana fasada, zwrócona w stronę niewielkiego placu, jest rozczłonkowana pilastrami i ostrołukowymi oknami. Pośrodku znajduje się duże, rozetowe okno, a w przyziemiu cenny, renesansowy portal. Również ściany boczne są rozczłonkowane pilastrami, połączonymi wzdłuż gzymsu okrągłymi łukami.