年，他成为自然博物馆的第二任主任。1860年，他参加了东亚“忒提斯”（）远征探险。1862年，探险队准备返回欧洲，马滕斯却继续开始了环马来群岛的为期15个月的旅程。之后，他出版了一系列关于东亚动物的书籍。在回到柏林后，他开始担任博物馆软体动物展览的策展人，直到去世。 马滕斯命名并描述了155个新属（其中包括150属的软体动物）和超过1,800个物种（其中包括约1,680种软体动物，39种甲壳动物和50种棘皮动物）。
荣誉.马滕斯是伦敦林奈学会外籍会员和伦敦动物学会通讯会员。