Después de ser designado para asignación por los Medias Rojas el 2 de agosto de 2016, Martínez fue reclamado por los Indios de waivers el 4 de agosto. Martínez bateó en el out final ante Kris Bryant en la derrota del Juego 7 de los Indios en la Serie Mundial de 2016 ante el Chicago Cubs, que fue su primer campeonato de Serie Mundial en 108 años. El 23 de noviembre de 2016, fue trasladado a Triple-A. Firmó un nuevo contrato de ligas menores con la organización de los Indios el 1 de diciembre.