Venezuelan jalkapallomaajoukkueessa Martínez debytoi elokuussa 2011 ystävyysottelussa El Salvadoria vastaan. Avausmaali syntyi toukokuussa 2013 niin ikään El Salvadorin verkkoon. Vuoden 2015 Copa Américassa Martínez pelasi kahdessa ottelussa. Hän kuuluu Venezuelan joukkueeseen myös vuoden 2016 Copa América Centenariossa.