La puerta de San Martín está constituida por un conjunto defensivo formado por un arco de medio punto realizado con grandes dovelas de piedra caliza y dos potentes torres de planta rectangular.
A pesar de que no se aprecian restos altomedievales, el origen de esta puerta es muy posible que sea mudéjar, ya que aparece documentado que en el año 1437 el conde de Luna, Fadrique de Aragón, tomó posesión de esta Villa junto a la puerta de San Martín.
Sobre la clave del arco, enmarcado con un alfiz, se encuentra el escudo del Concejo de Cuéllar y coronando la muralla, sobre las dos torres, se colocaron los escudos de la casa de Alburquerque, con las armas de La Cueva y Toledo. Algunos estudiosos sostienen que pudo ser restaurado y consolidado por el II Duque de Alburquerque.
La fábrica es de mampostería de cal y canto con sillares de piedra caliza en sus esquinas. Las torres son solidas moles defensivas que solamente se ven horadadas por pequeños huecos rectangulares que eran las troneras que servía de vigilancia y para disparar al enemigo.
La puerta conserva cuatro quiciales de piedra donde se encajaban dos puertas paralelas, la primera junto a las dovelas del arco que tenían una altura de 4 metros por 2,24 metros de anchas cada hoja y la puerta que iba adosada al interior de la muralla, sobrepasando el paño exterior, teniendo cada una de sus puertas una altura de 4,9 metros por una anchura de 2,25 metros.
