Martínez kwam 36 keer (één doelpunt) uit voor de nationale ploeg van Colombia in de periode 2000–2004. Hij maakte zijn debuut op zaterdag 12 februari 2000 in de Gold Cup-groepswedstrijd tegen Jamaica (1–0), net als verdediger Gerardo Bedoya. Hij nam in dat duel het enige doelpunt voor zijn rekening.