Martinaun vanhemmat olivat ranskalaista syntyperää oleva eversti Aksel Kaarle Martinau ja Karoliina Vilhelmiina Goldkuhl ja puoliso vuodesta 1838 Wilhelmina Amalia Tigerstedt. Martinau kävi Haapaniemen sotakoulun. Hän oli keisari Aleksanteri I:n tulkki tämän . Venäjän-Turkin sotaan Martinau osallistui ylimajoitusmestarin kanslian jäsenenä. Hän palveli jonkin aikaa Puolassa vuodesta 1831, everstiksi hänet ylennettiin 1836 ja hänestä tuli rykmentin komentaja seuraavana vuonna. Kenraalimajuriksi ylennettynä Martinau osallistui Venäjän väliintuloon Unkarin vallankumoukseen. Krimin sodassa hän oli jalkaväkidisioonan komentaja ja haavoittui niin pahasti, että menetti toisen kätensä. Sodan jälkeen vuonna 1856 hänet komennettiin Venäjän sotilasoppilaitosten palvelukseen. Martinau oli sittemmin Haminan kadettikoulun johtaja 1858-1863. Hänet aateloitiin 1854 aatelissukuna 229, mutta suku sammui ilman miespuolista perillistä.