1912年5月9日，孫中山應鍾榮光的邀請蒞臨嶺南學堂參觀，在馬丁堂前向學生作了《非學問無以建設》的演講，並與嶺南學堂教職員在馬丁堂前台階合影。鍾榮光與孫中山先生私交甚篤，他也是早期興中會的會員，兩人都有著強烈的革命和愛國熱情。因此孫中山對鍾榮光創辦嶺南大學表現出了高度的關懷和支持，於是就有了在馬丁堂前這次意味深長的講話。
在演講中，孫中山勉勵青年學生要立誌做大事，努力鑽研科學，不可荒廢學業，這樣才能為國家為人民服務。也就是在這篇演講中，中山先生提出了“人類進化，非相匡相互，無以自存”的進步道德觀，這在當時是難能可貴的，它突破了狹隘的眼界，在當今的社會依然會給我們深刻的啟迪。
1912年至1917年，馬丁堂內共開教室18間，嶺南學堂的中學、大學和小學最高兩年級均設於此，此外，還設有物理、化學等實驗室。馬丁堂一樓中部曾由博物館暫用，陳列動植物礦物標本、古今中外貨幣以及風俗曆史器物，嶺南大學文學教授冼玉清女士就在這裏擔任館長，一任便是25年。
冼玉清女士是一位頗具傳奇色彩的人物，嶺南第一才女、傑出的女詩人、書畫家、國學學者、廣東文獻專家，生於富裕家庭卻一生節儉、才貌出眾卻終生未婚……尤其讓我們好奇的是她與眾多名人的友誼。冼玉清在嶺南大學附中任教時，就曾經培養出了許多有成就的學生，中國著名的音樂家冼星海就是她的學生之一。
在校期間，冼星海的學識深得冼玉清的賞識，後來又獲得她的資助赴法留學，兩人之間形成了深厚的師生情誼。
另外，冼玉清與陳寅恪的知音友情在學術界也一直被傳為佳話。學術上，二人思想交彙碰撞，互相欣賞，陳寅恪在贈與冼的《題冼玉清教授修史圖》中稱讚冼玉清：
“流輩爭推續史功，
文章羞與俗雷同。
若將女學方禪學，
此是曹溪嶺外宗。”
在生活上，冼玉清參加了陳寅恪家許多事務的決策，甚至陳家子女婚姻。
“香江烽火夢猶新，
患難朋交廿五春。
此後年年思往事，
碧琅玕館吊詩人。”
這就是在冼玉清去世後陳寅恪為其所做的挽詩，足見二人的知己之交。此外，陳忠凡、陳垣、葉恭綽、沈尹默、柳亞子、秦牧、梁羽生、陳毅元帥及夫人張茜等名流耆宿都與冼玉清有著深厚的交情，看來這位學界奇女子的魅力不能不讓人們由衷地感歎。今天，當人們徜徉於淵雅的小路，駐足馬丁堂時，還能感受到她那與眾不同的風範和冰清玉潔的氣質。
到了1948年，馬丁堂主要作為圖書館使用，教育係辦公室和另外的兩間教室也在此地。1982年中山大學圖書館建成之前，馬丁堂是中山大學的主要圖書館。許多著名的學者都在這裏主持過圖書館工作，如享有“北劉南杜”盛譽的圖書館學大師杜定友先生，著名圖書館學家袁同禮先生，著名教育家陳一百先生，中國近現代檔案學奠基人，著名圖書館學家、目錄學家、史地學家周連寬教授，著名的目錄學家、版本學家何多源先生，校圖書館原館長、中山大學信息管理係創辦人連珍先生等。
中山大學人類學係複辦以後連同博物館，於1983年一起遷入馬丁堂，圖書館遷至馬崗頂的新館。如今，馬丁堂是人文科學學院人類學係、中國族群研究中心、人類學博物館及華南文化遺產研究保護與教學中心所在地。