Louis och Marie-Zelie Guerin Martin, som bodde i Frankrike på 1800-talet, var föräldrar till den mycket vördade Saint Therese i Lisieux.
Paret hade nio barn, av vilka fyra dog i spädbarnsåldern. De återstående fem, alla flickor, blev nunnor.
Den yngsta, Therese, dog av tuberkulos i åldern 24 år 1897 och kanoniserades 1925.
Therese of Lisieux, känd som "den lilla blomman", är vida vördad för enkelheten i sitt andliga liv.
Hennes självbiografi, The Story of a Soul, har inspirerat generationer av moderna katoliker.
Hennes föräldrar hålls upp som ett fint exempel på en kristen familj medan biskopar från hela världen samlas här för att diskutera hur man bäst kan betjäna moderna familjer - däribland frånskilda personer som gifter om sig, som enligt nuvarande kyrkliga regler är förhindrade att ta gemenskap.
Påven Francis sade till de 50.000 människor som var närvarande vid ceremonin att tjäna andra - inte söka karriär - bör vara en förebild för våra dagars kyrkomän.
I sin hemlängtan sade påven Francis: "De heliga makarna Louis Martin och Marie-Zelie Guerin utövade kristen tjänst i familjen och skapade dag för dag en miljö av tro och kärlek som gav näring åt sina döttrars kallelser, bland vilka var den helige Therese of the Barn Jesus."
Påven kanoniserade också en italiensk präst och en spansk nunna, som båda tillbringade större delen av sitt liv med att hjälpa de fattiga.
Påven Francis har förrättat den första kanoniseringen av ett gift par i en ceremoni på Peterstorget.