La paroisse Ste-Martine-de-Courcelles, la plus jeune de ses voisines, s’implante sur un territoire déjà occupé. En 1894, avec l’inauguration de la ligne de chemin de fer Tring-Jonction-Lac-Mégantic, une agglomération se forme rapidement autour de la Station de Lambton. L’éloignement de l’église Saint-Vital et l’accroissement rapide de la population font germer l’idée d’avoir une église. M. Napoléon Brousseau, 1^er agent de la station, s’entoure de gens favorables à cette idée et une demande très sérieuse est adressée à Mgr Louis-Nazaire Bégin, archevêque de Québec, le 28 décembre 1900. Cette demande sous la forme de pétition est accompagnée d’une souscription favorable à la réalisation de ce projet. Un montant de 3 907$ est souscrit par 89 requérants.

Mgr Bégin retarde à accorder la permission, car il faut d’abord régler certains problèmes concernant le découpage du territoire. Au printemps 1903, l’abbé Arthur Belleau, curé de Saint-Vital de Lambton se rend à la Station pour examiner les divers terrains offerts pour une telle construction. Le 24 avril 1903, la proclamation de Mgr Louis-Nazaire Bégin érige le nouveau territoire à titre de cure et paroisse sous l’invocation de Ste-Martine et sous le titre civil de Courcelles. Le nom de Ste-Martine est choisi en souvenir de sa sœur Martine Bégin. La paroisse de Courcelles se forme donc à partir d’une entente de découpage venant retrancher une partie des terres de Lambton, St-Évariste et St-Sébastien.

À l’été de 1903, M. Louis Gagnon de Lambton entreprend la construction de l’église avec l’aide de ses fils Henri, Adolphe, Eugène et un groupe de paroissiens. On utilise le bois coupé sur les 120 acres de lots boisés de la Fabrique. M. Uldéric Allard prépare le bois de charpente à son moulin situé à quelques mètres de la construction. Un montant de 4 000$ suffit pour réaliser la construction de l’église et le curé, l’abbé Louis Gosselin, y accueille ses paroissiens en décembre.

L’église terminée, l’équipe de M. Gagnon entreprend aussitôt la construction du presbytère. En juin 1904, le curé Gosselin s’installe dans ses nouveaux locaux. En 1909, avec bientôt 1 000 de population, l’église est devenue trop petite et on l’agrandit. On l’allonge en y ajoutant le chœur, la sacristie, les jubés et la finition intérieure actuelle au coût de 14 875$. Les clochers sont modifiés et on y installe le carillon actuel de 3 cloches pour 1 500$. Les toiles remarquables du chemin croix réalisées par le peintre italien Luigi Morgari sont acquises pour 169$.