Kościół św. Marcina, wzniesiony z okolicznych ciosów piaskowca krzemienistego, otrzymał formę trójnawowej bazyliki pułapowej z transeptem, z trójapsydowym zakończeniem od wschodu oraz dwuwieżowym masywem zachodnim mieszczącym emporę. Jeszcze w ciągu XII w. wbudowana została trójnawowa kruchta międzywieżowa nakryta wspartym na gurtach sklepieniem kolebkowym (zlikwidowana w XIV w.).
Trzy są źródła kamienia, z których czerpali budowniczowie kolegiaty: kamieniołomy w pobliżu miasteczka Kunowa, we wsi Podole pod Ptkanowem i wsi Czerwonejgórze. Kamień kunowski odznacza się barwą szarożółtawą jasną, ma usposobienie z czasem do sczernienia, a choć wzięty z kopalni nie jest odrazu twardym, z czasem twardość tę przybiera. Obok niego użytym jest kamień ze wsi Podola, barwy siwej, piaskowiec to krzemienisty, drobno ziarnisty zbity, coś w rodzaju kamienia, używanego na osełki do ostrzenia noży. Trzecim rodzajem kamienia jest pochodzący z Czerwonejgóry, wsi wyraźnie noszącej nazwę od barwy występujących tu skał - przypominającej kolor rudy żelaznej. Z tego ciosu są części ścian wieży północnej.
Piaskowca żółtoszarego i rdzawego użyto zarówno do wykonania murów, jak elementów konstrukcyjnych i dekoracyjnych (imposty filarów, kolumienki przeźroczy w wieży południowej, ościeża portali, fryzy: reliefowy - elewacji zachodniej, arkadkowy - prezbiterium i ząbkowy - wieży południowej. Mury kościoła zbudowane są z ciosów o powierzchni licowej prostokątnej, ułożonych w warstwach nierównej wysokości. Często powtarzają się wymiary 65 X 44 cm, 57 X 47 cm, w partiach górnych natomiast występują ciosy o mniejszych wymiarach sprowadzających się do ok. 30 - 50 X 20 - 25 cm. Filary składają się z ciosów, których przeciętna wysokość wynosi 14 - 24 cm. Grubość poszczególnych elementów wynosi 23-30 cm. Tworzą one regularne bloki o ściankach prostopadłych starannie opracowanych. Przez zastosowanie siekierki kamieniarskiej przy obróbce faktura powierzchni wykazuje długie równoległe nacięcia, przeważnie ukośne w stosunku do powierzchni licowej (obróbka ostrzem), bądź też różnokierunkowe krótkie nacięcia (obróbka szpiczastym tylcem). Krawędzie obiega parucentymetrowa strefa gęstszych nacięć. Ciosy stanowią tylko obustronną okładzinę muru, jego wnętrze natomiast wypełnia kamień łamany zalewany obficie zaprawą.
Ale na murach świątyni dostrzec nożna nie tylko ślady obróbki siekierką kamieniarską. Głębokie wyżłobienia, które prof. Łuszczkiewicz uznał za pozostałości częstego ostrzenia szabel i grotów przez posłów na sejmiki szlacheckie, w rzeczywistości mają dużo ciekawszą etiologię.
Badania porównawcze dowiodły ich związków z pogańskimi wierzeniami. Żmij, od którego wywodzi się nazwa Żmigród, jest istotą z mitologii słowiańskiej, gromowładnym bóstwem, łączącym cechy węża, byka i ptaka, a żmigrody były miejscami jego kultu. Z kultem tym wiązał się obrzęd rytualnego niecenia świętego ognia przy pomocy świdrów i pił ogniowych. Ich ślady widoczne są dzisiaj na ciosach kolegiaty św. Marcina, bowiem wywodzący się z czasów pogańskich obyczaj, w okolicach Sandomierza przetrwał aż do XIX wieku. W czasach chrześcijańskich święte kamienie ze żmigrodów zastąpiły mury kościołów i kapliczek. Ogień niecony o nie w Wielką Sobotę przed Zmartwychwstaniem Pańskim nabierał sakralnego charakteru.
Kolegiata opatowska, zachowana w pierwotnym obrębie murów, uległa w ciągu swego istnienia kilku przebudowom. Pierwsza, znaczniejsza przebudowa obiektu miała miejsce w drugiej ćwierci XIII w., którą prawdopodobnie przeprowadził warsztat cysterskich budowniczych czynnych przy wznoszeniu zabudowań opactwa w Wąchocku. Zapewne wzniesiono nowe prezbiterium, które zamknięto ścianą prostą, a jego elewację wschodnią rozczłonkowano podziałami lizenowymi oraz fryzem arkadkowym. Przypuszczalnie w tym czasie zbudowano także w narożu pomiędzy południową wieżą i zachodnim przęsłem nawy pd. prostokątne pomieszczenie, które być może spełniało funkcję kapitularza.
Najpoważniejsza przebudowa nastąpiła w pierwszej połowie XVI w., po spaleniu kościoła w 1502 r., podczas napaści Tatarów na Małopolskę. Nawa główna, pierwotnie kryta pułapem belkowym (czego dowodzą ślady otworów w murach nawy głównej ponad sklepieniem, wskazujące na przekrój belek ok. 25 X 42 cm i rozstaw w osiach ok. 110 cm), otrzymała wówczas późnogotyckie sklepienie sieciowe. Nadmurowano (względnie przemurowano) ściany prezbiterium i wymieniono koronę murów transeptu i naw bocznych, zawierającą zapewne poprzednio elementy dekoracyjne. Szczyty transeptu wybudowano na nowo, podczas gdy przy szczycie prezbiterium zadowolono się dodaniem sterczyn. Nadbudowany został również szczyt elewacji zachodniej (w partii pierwotnej zachowane okienko w kształcie krzyża). Zamknięto otwory portalowe w ścianach zachodnich północnego ramienia transeptu, wieży południowej i zapewne nawy południowej (widoczny ślad zamurowania). Okna częściowo poszerzono (w ścianie południowej transeptu i środkowe w jego ścianie wschodniej), względnie wybito na nowo zamurowując dawne (w ścianie północnej nawy głównej oraz w południowej ścianie południowego ramienia transeptu). Otwory okienne w zachodniej ścianie północnego ramienia transeptu oraz w nawach bocznych, zamurowane prawdopodobnie w czasie tej samej przebudowy, odsłonięte w 1949 r. od wewnątrz i z zewnątrz aż do najwęższego punktu ościeża.
Odbudowa zniszczonej kolegiaty trwała stosunkowo długo, skoro w zawierającym odpusty dla opatowskiego kościoła legacie papieża Leona X, wydanym w Budzie w 1527 r. przez kardynała Tomasza Bakócsa, zachęcano obywateli Opatowa do czynnego udziału w prowadzeniu restauracji zniszczonej świątyni. Przekonuje o tym także dwukrotnie wykuta data "1547", którą umieszczono na jednym z ciosów szczytowej ściany elewacji zachodniej oraz na ościeżu otworu okiennego w apsydzie północnego ramienia transeptu.
W pierwszej połowie XVI w. zakończył się proces dobudowywania po obu stronach budynku ciągów pomieszczeń, które zaczynały się przy ścianie frontowej wież zachodnich, a dochodziły do transeptu. Proces ten rozpoczął się już w drugiej połowie XV w. wybudowaniem zakrystii i kostnicy. W ciągu XV w. wybudowano też zapewne wieżę północną z kamienia łamanego po zawaleniu się dawnej. Wskazuje na to partia ściany nawy bocznej przylegająca bezpośrednio do wieży północnej wymurowana z dzikiego kamienia w przeciwieństwie do ciosowego wątku reszty, urywającego się przypadkową nieregularną krawędzią. Z dawnej wieży północnej zachowanych w najniższej partii kilka warstw ciosowych.
Dzieje kościoła można częściowo prześledzić na podstawie protokołów z posiedzeń kapituły. Zwraca uwagę zapis przytoczony pod rokiem 1576, z którego dowiadujemy się, iż kościołowi z powodu uszkodzonego dachu i wybitych okien zagraża poważne niebezpieczeństwo. W celu przeciwdziałania temu stanowi ówczesny dziekan ks. Stanisław Malicki, monitowany przez biskupa krakowskiego Franciszka Krasińskiego, zmuszony był przeznaczyć na ten cel dziesięcinę ze wsi Jurkowice. Nad przebiegiem robót czuwać mieli kanonik Franciszek i wikary Jan z Końskich, którzy na najbliższej kapitule mieli przedłożyć rozliczenie z dotychczasowych wydatków. Nie znamy zakresu przeprowadzonych wówczas prac, natomiast na podstawie rozrachunku przedstawionego w 1579 r. sądzić można, iż podejmowane działania miały jedynie charakter profilaktyczny.
Podczas wizytacji, przeprowadzonej 18 X 1595 r. przez kardynała Jerzego Radziwiłła, stan techniczny kościoła był z pewnością zadowalający, skoro wizytator zalecił tylko wyrównanie posadzki oraz "poprawienie stopni przed ołtarzami". W roku następnym kapituła generalna zaaprobowała jednomyślnie prace wykonane przy południowej wieży zegarowej. Jednocześnie ustalono, iż nadzór nad dalszymi robotami w kościele oraz przy południowej wieży sprawować będzie dominus procurator, któremu powierzono także fundusze przeznaczone przez kapitułę na kolegiatę.
W ciągu najbliższych lat ograniczano się jedynie do zabezpieczenia kościoła. I tak około 1599 r. wymieniono w dachu zniszczone dachówki, natomiast już po 1600 r. wyremontowano wieżę północną oraz naprawiono uszkodzoną podczas burzy wieżę zegarową. Istotną decyzję, z punktu widzenia funkcjonalnego, podjęła kapituła w 1610 roku. Mając na uwadze, iż dotychczasowe wejście multa incommoda adfert in ecclesia, kapituła postanowiła wznieść niezwłocznie nową kruchtę, która zlokalizowana została najpewniej na miejscu kaplicy przy wieży południowej. Prace przy kruchcie zakończone zostały w 1613 r., a nadzorował je kanonik ks. Jakub Milawski.
Wielkim dobroczyńcą kolegiaty był ks. Andrzej Tarło (zm. 1642) ze Szczekarzowic, proboszcz i oficjał tarnowski, a następnie kanonik krakowski, który w lutym 1614 r. instytuowany został z prezenty księcia Janusza Ostrogskiego na urząd dziekana opatowskiego. Z krótkiego sprawozdania z wizytacji, przeprowadzonej w kolegiacie 6 czerwca 1639 r. przez biskupa Jakuba Zadzika, dowiadujemy się, że ks. Tarło ofiarował kościołowi szereg drogich "aparamentów", a ponadto przyczynił się znacznie do augendo ornatu ecclesiae.
Generalnie zmiany, które zaszły w XVII i XVIII w. dotyczyły przede wszystkim założenia sklepień w prezbiterium, transepcie i nawach bocznych pierwotnie przykrytych pułapem belkowym podobnie jak nawa główna (wskazują na to otwory na belki ponad sklepieniem, o przekroju ok. 27 X 27 cm przy rozstawie osi ok. 125 cm), oraz wprowadzenia iluzjonistycznych polichromii i nowego wystroju, które poważnie zmieniły pierwotny charakter wnętrza. W związku z wykonaniem polichromii zapewne zostały skute gzymsy impostowe filarów od strony nawy głównej.
Budowlę umacniano skarpami w rozmaitych okresach, przy czym w niektórych wypadkach użyto wtórnie elementów wcześniejszych (np. fragmentu fryzu o dekoracji czworolistnej z elewacji zachodniej).
Powyższy tekst jest kompilacją opracowań autorstwa Władysława Łuszczkiewicza, Zygmunta Świechowskiego oraz Piotra Pałamarza, do których wprowadzono jedynie konieczne niewielkie poprawki stylistyczne i uzupełniono o wnioski płynące z artykułu Marka Florka.
PORTALE
Główne wejście do kościoła wiedzie dziś przez pozostałości przepięknego uskokowego, trójarkadowego romańskiego portalu, o wspartych na kolumnach okrągłołukowych archiwoltach, których gładkie wałki z czerwonego piaskowca kontrastują z żółtoszarymi ciosami. Prowadzi do nawy głównej. Jeszcze w XIII wieku zamurowano go i wejście przeniesiono na stronę południową, a w przestrzeni między wieżami wybudowano kryptę. Ponownie wejściowy portal osadzono w zachodniej ścianie dopiero w połowie XV stulecia. Wtedy zapewne wewnątrz romańskiego wstawiono ostrołukowy, profilowany portal gotycki. Ponad nim w romańskim tympanonie łuk z roślinnym ornamentem - ślad pierwotnej jego zdobności i jeszcze jeden gotycki akcent: trzy maswerkowe arkadki, a w głowicy jednej z nich maska. Przy portalu, w kościele stoi kropielnica w kształcie pucharu - według tradycji współczesna z kolegiatą.
Z boku od strony północnej do kościoła prowadził inny zachowany romański portal. Jego archiwolta o gładkich wałkach, która biegnie półkolnie zakreślona profilem węgarów, wspiera się na jednej kostkowej i trzech kielichowych głowicach dwóch par kolumienek, ozdobionych ornamentami z liści spiętych astragalą sznurową (Łuszczkiewicz). Zamykają go okute żelazne drzwi z początków XVI wieku. Dziś jest to wewnętrzny portyk zamkniętego północnego narteksu. Z zewnątrz prowadzi do niego ufundowany przez kanclerza Szydłowieckiego około 1515 roku ostrołukowy portal z piękną dekoracją roślinną w układzie kandelabrowym. Zachwycił nawet prof. Władysława Łuszczkiewicza, który opisuje go ciepło: przeprowadzony naiwnie ręką samoucznego kamieniarza miejscowego (...) ornament roślinny wychodzi u podstawy z kielichów kościelnych (...) przerywają go to jakieś inne naczynia renesansowe, to tarczki herbowe, z których jedna w kluczu nosi na sobie Odrowąża bez szczytu, druga (...) Łabędzia. (...) jasnem nam jest, że herb Odrowąż przynależy Krzysztofowi Szydłowieckiemu, zaś Łabędź jest herbem jego matki Zofii z Pleszewa, drugiej żony Stanisława, kasztelana radomskiego, który dał początek świetności rodu, co tak wcześnie zabłysnął i zniknął.
Nad przebiegiem robót czuwać mieli kanonik Franciszek i wikary Jan z Końskich, którzy na najbliższej kapitule mieli przedłożyć rozliczenie z dotychczasowych wydatków. Nie znamy zakresu przeprowadzonych wówczas prac, natomiast na podstawie rozrachunku przedstawionego w 1579 r. sądzić można, iż podejmowane działania miały jedynie charakter profilaktyczny.
