Nach elf Partien für die englische U-21-Auswahl sowie ersten Einsätzen in der B-Elf debütierte Martyn am 29. April 1992 in Moskau per Einwechslung gegen die Gemeinschaft Unabhängiger Staaten (2:2) für die A-Nationalmannschaft. Zwei Wochen später folgte gegen Ungarn (1:0) der erste Einsatz über die volle Distanz und der damalige Trainer Graham Taylor berief ihn in den Kader für die unmittelbar folgende Europameisterschaft in Schweden. Dort war Martyn jedoch nur Ersatzmann hinter Chris Woods. Es folgte im Juni 1993 sein drittes und für lange Zeit letztes Länderspiel. Der neue Cheftrainer Terry Venables verzichtete anschließend weitgehend auf Martyn und vertraute bei der Euro 1996 im eigenen Land stattdessen auf David Seaman, Tim Flowers und Ian Walker.