Scendendo da San Romolo verso la Val di Pesa, poco prima di Ginestra, si incontra la chiesa di San Martino a Carcheri. La parrocchia esisteva già nel 1272, ma la chiesa attuale risale al 1834.
Sotto il portico esterno è ancora visibile la muratura romanica e l’impronta dell’antico portale, leggermente spostato rispetto a quello visibile oggi, a causa delle minori dimensioni dell’edificio. Il portone attuale propone una caratterizzazione realizzata per la prima volta da Michelozzo e diffusissima nella Toscana a partire dal 1400.
L’interno della chiesa è ad aula con copertura a capriate. L’altare maggiore è adornato da un trittico del 1399, raffigurante San Martino e il povero tra i Santi Antonio Abate, Giacomo Minore, Benedetto e Miniato, attribuito al “Maestro”, pseudonimo che identifica un pittore fortemente legato al filone gotico catalano. Addosso al lato sinistro della chiesa vi è la cappella della Compagnia della Santissima Annunziata, fondata nel 1592. Una teca dorata ospita un’Annunciazione di scuola fiorentina, attribuibile alla cerchia di Alessandro Allori.