La historia de Vilamartín está íntimamente ligada a la historia de Valdeorras y al resto de la humanidad. Sea testigo de esto y de nuestro importante patrimonio cultural, con innumerables restos arqueológicos y sitios de diferentes períodos históricos.

Desde los primeros pobladores del Paleolítico, pasando por el Neolítico, la Edad del Bronce y la Edad del Hierro. La huella paleolítica queda evidenciada por la presencia de diversos materiales líticos: bifaces, raederas, astillas o núcleos, todos ellos, en su mayoría cuarcitas, dispersos por las terrazas del río Sil. Del Neolítico conocemos los diversos monumentos megalíticos que indican la introducción de nuevos ritos y costumbres funerarias representados por grandes sepulturas colectivas, comúnmente conocidas como mámoas en la mayor parte del territorio gallego, mientras que en Valdeorras se las conoce como medorras, agrupadas en Amplias necrópolis de las que en este municipio podemos localizar en las sierras de Cereixido y Busdei, un buen ejemplo de este fenómeno funerario. De la Edad del Bronce son famosos los petroglifos de Penas dauga, en los que se pueden observar grabados en piedra con diversos motivos como; conos, círculos concéntricos, cruces y un gran laberinto. Los petroglifos del Alto dos Pinos, limítrofe con el municipio de A Rúa, en los que se representan una serie de armas tipo alabarda, todas talladas en un tipo de roca característico de la comarca de Valdeorre, de color rojo conocido como conglomerado. También en la zona de Correxais encontramos los petroglifos del Alto dos Castelos decorados con motivos cruciformes y de herradura.  El final de la Edad del Bronce, inicio de la cultura Castrex extendida por todo el territorio y de la que tenemos el Castellum de Valencia como ejemplo más significativo.

El yacimiento ya era conocido desde principios del siglo XX como zona de aparición de monedas de época romana, pero no fue excavado hasta los años 60 por el grupo de los Escarbadores de Valdeorré. Estos encontraron un conjunto de estancias en un gran conjunto que interpretaron inicialmente como casas de época castreja y luego de época romana.
y tardorromano. En 2018 se llevó a cabo una limpieza a cargo del arqueólogo de Vilamartín, Santiago Ferrer, que recuperó todas las estructuras excavadas para su puesta en valor. Ese mismo año se iniciaron las excavaciones del Sputnik Labrego y, un año después, el convenio con la Universidad de Santiago de Compostela, que permite a los alumnos del Máster en Arqueología y Ciencias Antiguas realizar trabajos prácticos en el yacimiento.  Hasta el momento se han realizado un total de cinco intervenciones en el yacimiento, que permitieron recuperar el yacimiento romano más conocido de Valdeorras. Fueron excavados por
actualmente unos 400 m 2 , lo que convierte a Valencia do Sil en uno de los yacimientos romanos más excavados de Ourense junto con Santomé o Aquis Querquennis. Durante épocas posteriores, existen numerosos yacimientos y restos de otras civilizaciones como la romana. Huella visible en el complejo en las zonas de Córgomo, Valdegodos, Portela y Arcos, entre otras. Dentro de nuestra historia destacamos las ruinas del antiguo Convento de los Trinitarios
Descalzos, fundada por bula papal del 15 de febrero de 1725. Hoy sus ruinas figuran en la Lista Roja del Patrimonio Nacional, pero siguen mostrando la magnificencia de la arquitectura del pasado. Definitivamente tenemos un patrimonio que vale la pena visitar y conocer, estos son sólo algunos vistazos de todo el territorio y su historia.