Die Ellenzer Kirche kann auf eine 1200-jährige Geschichte zurückblicken. In einer Urkunde Kaiser Ludwig des Frommen aus dem Jahr 814 wird die Schenkung einer königlichen Kapelle in Elendesam bestätigt. Dieser Ort wird von Geschichtsforschern als Ellenz identifiziert. Man nimmt sogar an, dass hier ein erstes (hölzernes) Gotteshaus bereits im siebten Jahrhundert durch die Merowinger als Kapelle eines fränkischen Königshofes errichtet, die um 650 durch den fränkischen Hausmeier Grimoald in den Besitz der Doppelabtei Stablo-Malmedy gelangt sein könnte. Noch heute heißt das Flurstück um die alte Ellenzer Kirche im Elend. Im 10. Jahrhundert wurde die königliche Eigenkirche in das Pfarrsystem des Erzbistums Trier eingegliedert: Der königliche Amtswalter Graf Sibodo aus dem Geschlecht der späteren Grafen von Are (Ahrgrafen) überließ dem Kardener Castorstift das Patronatsrecht (um 920). Er überlässt dem St. Kastorstift das Kirchenpatronat im Gegenzug für die Übertragung von Heiligenreliquien in die durch ihn gegründete Steinfelder Kirche. Gleichzeitig wurde der Steinfelder Urbesitz in Ellenz-Poltersdorf vom Zehnten befreit. Die Kardener Stiftsherren und das Trierer Erzbistum banden die Ellenzer Kirche in loser Form in den Kardener Pfarrbezirk Bruttig ein, ohne ihr die alten Privilegien (eigener Priester, Zehntbezirk, Taufrecht und Sonntagsgottesdienst) zu entziehen. Um 1100 standen die Einkünfte aus der Pfarrei dem Kardener Stiftsscholaster (Leiter der Stiftsschule) zu. Laut einem päpstlichen Schutzbrief von 1187 gebührten dem Scholaster als Pfarrherr zwei Drittel und dem Ellenzer Pleban (Pfarrverwalter vor Ort) ein Drittel des Zehnten. 1334 werden Scholaster und Pleban abgefunden und die Kirche bis zur Auflösung des St. Castorstifts 1801 dem Stiftskapitel zur gesamten Hand inkorporiert (einverleibt). Neben der Filiale Poltersdorf gehörten bis ins 14. Jahrhundert auch Burg und Tal Beilstein sowie der untere Ortsteil von Briedern zur Ellenzer Pfarrei.
1200 wurde anstelle der alten Fiskalkapelle im Elend eine neue Kirche errichtet. Der fünfgeschossige, romanische Westturm dieser Kirche hat die Zeiten bis heute überdauert. Auch der alte Taufstein in der heutigen Pfarrkirche stammt aus dieser Zeit. In einem Testament von 1272 ist erstmals das Patrozinium des heiligen Martinus für die Kirche bezeugt. Um 1500 erhielt der Kirchturm eine achtseitige geschieferte Haube, traufständig mit vier Ecktürmchen und vier Gauben, die ihm bis heute sein gotisches Gepräge gibt. Auch das Langhaus wurde verändert. Man errichtete 1494 bis 1499 ein spätgotisches Kirchenschiff, dessen filigranes Gewölbe in moseltypischer Manier von einer einzigen Mittelsäule getragen wird (sogenannte Einstützenhalle). Die Bautätigkeit dürfte maßgeblich dem einheimischen Priester Heinrich von Poltersdorf zu verdanken sein, der von 1473 bis 1514 als Pfarrer in Ellenz wirkte und ab 1502 auch Dekan des Landkapitels Zell war. Neben dem Hauptaltar mit dem Martins-Patrozinium beherbergte die Kirche weitere Altäre: Leiferath von Cochem stiftete 1351 einen Heilig-Kreuz-Altar. 1447 dotierte Johann Dilgen einen der hl. Anne, dem hl. Stephan und dem hl. Sebastian geweihten Altar mit Samstagsmesse. 1565 und 1620 wird ein der hl. Odilie geweihter Altar erwähnt und 1720 ein Altar Beata Maria Virgo. 1711 wurde in das westliche Kirchenschiff eine große hölzerne Empore eingebaut. 1762 wurde der Chorraum in einfacher barocker Form neu errichtet und um eine Sakristei ergänzt. Mitte des 19. Jahrhunderts erwies sich die Kirche für die wachsende Zahl der Gottesdienstbesucher als unzureichend. Erweiterungspläne aus den Jahren 1858 und zuletzt 1902 konnten jedoch nicht verwirklicht werden und so entschloss man sich 1903 zum Neubau der Pfarrkirche im Distrikt am roten Kreuz. Die alte Pfarrkirche blieb vom Abriss verschont und dient heute als Friedhofskirche.
Im Jahr 1308 errichtete der Ritter Karl von Monreal bei seinem Gutshof in Poltersdorf eine Kapelle. Er stiftete einen dem hl. Andreas geweihten Altar und dotierte ihn mit einem von der Pfarrei Ellenz unabhängigen Benefizium von 9 Ohm Wein und von 6 Maltern Korn. Der Priester (Benefiziat) der Kapelle hatte dafür eine Wochenmesse und zwei jährliche Predigten am Feste des hl. Andreas und am ersten Adventssonntag zu halten. Er war aber nicht für die Seelsorge der Dorfbevölkerung zuständig. Der Pfarrer von Ellenz war und blieb Pastor von Poltersdorf (Pfarrbann). Der Benefiziat durfte ohne seine Erlaubnis keine Sakramente spenden und keine Opfer beziehen. Folgende Benefiziaten sind überliefert: Simon von Senheim (†1518), Markus Zell aus Wittlich (ab 1518), Johann Mühl von Ulmen, Stiftsherr an St. Florin zu Koblenz (bis 1559), Philipp von Monreal (ab 1559) und Weihbischof Otto von Köln (bis 1638). Allerdings darf man nicht erwarten, dass die meist adligen Benefiziaten ihren Mess- und Predigtpflichten persönlich nachgekommen wären. In der Regel ließen sie sich, mehr schlecht als recht, von örtlichen Hilfsgeistlichen (Altaristen genannt) vertreten, die im so genannten Altaristenhaus bei der Kirche Wohnrecht besaßen, so 1407 für einen Priester Johann überliefert. Mit Hilfe des Trierer Erzbischofs und Lehnherrn ließen die Monrealer im Jahre 1509 die einschiffige Andreaskapelle in spätgotischer Form umbauen. Der Chor erhielt ein Kreuzgewölbe, im Schiff verblieb es bei einer hölzernen Flachdecke. Der romanische Kirchturm aus der Stiftungszeit wurde nun mit einem spitzbogigen Straßendurchbruch und mit einem eingezogenen achteckigen Schieferhelm versehen. An den Umbau erinnert noch heute ein Vierblatt-Schlussstein mit dem Wappen des Trierer Erzbischofs Jakob II. von Baden (1503-1511). Um 1600 starben die Ritter von Monreal aus. Der Trierer Erzbischof und Kurfürst Lothar von Metternich nutzte 1620 die Gelegenheit, ihren Besitz in Poltersdorf an seine beiden Neffen, Wilhelm und Lothar von Metternich zu verleihen. Die Gebrüder überließen Hof und Kirche 1636/38 dem von ihnen in Beilstein gegründeten Karmelitenkloster. Nun übernahmen die engagierten Ordensgeistlichen die Pflichten und Rechte der Benefiziaten. Hierdurch kam es zum Streit mit dem Ellenzer Pfarrer, der die Hostien und den Messwein für die Kapelle verweigerte. Auch wollten die Patres die Unterhaltung des Gebäudes auf die Gemeinde Ellenz-Poltersdorf übertragen. Als am 7. Februar 1677 das Dach der Kapelle und ein dicht an den Chor angebautes Wohnhaus abbrannten, konnte die Gemeinde ihre Inanspruchnahme jedoch erfolgreich abwehren. Laut dem Protokollbuch des Untergerichts Ellenz wurde der Schaden an der Kapelle „von den Herrn Collatoren alß von denen wohl ehrwürdig Hern patrioby Carmelity" repariert. In der Napoleonischen Zeit (1808) wurde das Kloster Beilstein aufgelöst. Die alte Andreaskapelle wurde als Filialkirche der Pfarrei St. Martin weitergenutzt. Sie wurde mehrfach renoviert und 1950/52 von Grund auf und in vergrößerter Form neu errichtet. Der historische Glockenturm ist heute das Wahrzeichen Poltersdorfs.
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