Polní mši složil Martinů v Paříži na samém začátku druhé světové války, v období tzv. „podivné války“. Podle nepřímého, ale věrohodného svědectví ze skladatelova nejbližšího okolí ji věnoval „československým dobrovolníkům na francouzské frontě“. Skladba byla motivována jeho národním cítěním a obavami z dění v Československu. Podle svědectví Jiřího Muchy prohlásil Martinů jednoho podzimního dne roku 1939 odhodlaně, že chce složit dílo pro „naše vojáky, které by mohli provozovat v polních podmínkách.“ Na skladbě začal pracovat v září 1939. Okamžitě požádal Muchu o text pro tuto kompozici. Během několika dalších dní Mucha napsal předběžnou verzi textu. Chtěl vytvořit verše ve stylu „jakýchsi novodobých žalmů, kterými se voják – kterýkoliv z nás – zpovídá ze svých úzkostí a stesků“. V dopise svému příteli a životopisci Miloši Šafránkovi se Martinů později více rozepisuje o nástrojovém obsazení mše („malý mužský sbor, 2 picoli, 2 clarineti, 3 trompetti, 2 trombony, harmonium piano a bicí nástroje“), o jejím trvání („asi půl hodiny“) a o textech, které popisuje jako „texty které odpovídají nynější době“. 5. listopadu Šafránkovi oznámil, že Polní mši dokončil a že už vyhotovil i její kopii.
Revizi Polní mše Martinů zřejmě provedl v průběhu šesti týdnů po jejím dokončení. Přepracovaná verze obsahuje nový závěr díla, který zcela proměňuje jeho charakter. Zatímco první verze končí citací české písně „Jezu Kriste štědrý kněže“ ze 14. století, zde je tato píseň nahrazena zhudebněnými úryvky žalmů č. 54, 56 a 57. 3. června 1940, pouhých jedenáct dní před německou okupací Paříže, napsal Martinů Šafránkovi, že se připravuje na útěk a nemůže vzít prakticky nic s sebou. Své rukopisy uschová u známých a Šafránkovi pošle k opatrování partitury Polní mše a Dvojkoncertu. Po celou dobu války Polní mše nezazněla. Premiéra se uskutečnila v Praze 28. února 1946, ujala se jí Česká filharmonie a Pěvecký sbor Československého rozhlasu pod vedením Rafaela Kubelíka. K americké premiéře díla došlo 1. května 1949 v kapli Princetonské univerzity na vzpomínkovém koncertu na filantropistku Elizabeth Milbank Andersonovou (1850–1921). Sbory Princeton University Chapel Choir, Bryn Mawr College Choir a soubor New York Brass Ensemble dirigoval Carl Weinrich, významným interpretem byl klavírista Charles Rosen.
Paul Wingfield, Souborné vydání díla Bohuslava Martinů: Polní mše, H 279, Svatební košile, H 214 I A, série VI/2/2, Praha: Bärenreiter, 2019.